面向数据中心网络的负载均衡算法研究与实现

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ioljok1988
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
互联网极速发展的今天,网络科技迈入了新的纪元,各种应用服务层出不穷,带来的是数据量爆炸式地增长。传统的处理技术已经不能适应时代的发展,数据中心由此产生,它在数据计算、传输、存储等发面展现出巨大的优势,越来越多的企业和组织开始建立数据中心部署各自的业务,数据中心的数量不断增多。现如今,云计算、5G移动通信、人工智能、物联网等产业从无到有迅速地发展起来,数据中心在支持多媒体内容、电子商务等云服务上发挥着愈加重要的作用,所承担的任务越来越多。现在的数据中心通常包含成百上千台服务器,规模庞大,各个服务器节点之间配置有多条路径,每条链路都采用高宽带,保证流量可以高速传输。与此同时,在流量日益增长的情况下,网络的传输性能决定了用户的体验,针对数据流的负载均衡技术是提升网络性能的关键,具有一定的价值。一个高效的负载均衡技术方案,首先需要解决的就是数据流的选路问题。目前,在数据流调度的研究中,基于包粒度的技术方案能够充分利用数据中心网络多路径的特性,流中的每个数据包作为单独的决策个体,可以分配到所有可达路径上。一条数据流通过多条链路完成传输,而不是固定选择其中的一条路径。通过分析现有的技术方案,本文提出了基于六元组的包路由算法。六元组以五元组为基础,同时引入了一个额外的数值,这六个信息数据可以区别出数据流中不同的数据包。在数据包传输过程中,交换机使用基于六元组的哈希算法选择转发的路径,使得同一条流中数据包可以沿着不同的路径传输,实现了以数据包为基本调度单元的技术,降低数据流传输完成的时间。该算法简单并且易于实现,同时不需要增加额外的开销。在负载均衡技术的研究中,及时了解网络中出现的阻塞以及各链路节点的拥塞程度,充分利用数据中心网络的拓扑特性,动态调整不同路径上数据包的路由分配,能够有效缓解阻塞情况,进而减少数据包的堆积,降低数据包丢失现象的发生。集中式的方案依靠集中的控制器来获取全网的状态,分布式方案则依靠交换机或各个主机来判断路径情况。基于分布式的设计思想,本文提出了基于探测包的负载均衡方案,在发送数据包之前,首先发送探测包,测试不同路径的传输能力,根据探测包到达的顺序,了解各链路性能后,根据探测的结果发送数据包。探测包采用了六元组的方法,通过将探测包的第六个信息值赋给对应的数据包,实现数据包与探测包传输路径的一致性。仿真实验表明,该算法可以均衡各条路径的流量负载,降低传输时延、丢包率等,提升数据中心网络性能。
其他文献
全球经济发展的速度日益提升,船舶运输成为国际贸易不可或缺的一部分,且能源紧缺的问题日益严重,船舶节能附体的应用势在必行。船舶桨前节能导管是比较常见的节能附体之一,它安装于船尾桨毂上,直接对螺旋桨产生影响。常规船型对应的螺旋桨在其桨盘面小半径处以及盘面上方存在高伴流区,直接导致螺旋桨推进效率下降、空泡性能恶化等情况。因此,在船体和螺旋桨之间加装节能导管,改善桨前流场具有重要的工程价值。本文围绕新型桨
岩溶地区的基岩起伏较大,覆盖土层多为红粘土。红粘土是一种区域性的特殊土,主要分布在贵州、云南和广西。红粘土具有上硬下软的特性,靠近地表的上层土层一般多为坚硬或硬塑
自国家“十二五”规划提出大力发展城市轨道交通以来,地铁轨道交通在我国大中型城市迅速起步和发展起来。伴随着轨道交通的快速发展,轨道交通运行带来的各种交通噪声污染问题
政府网站是由各级政府及其部门主办的官方网站,是政府及其部门履行职责、提供服务的重要渠道。我国政府网站经过十多年的发展,基本形成了由中央政府门户网站、国务院部门网站
W断陷沙河子组致密气储层岩石种类多样,发育多种孔隙类型,孔隙结构复杂,储层物性差、非均质性强,储层参数计算和储层流体识别困难。因此,有必要开展W断陷沙河子组致密气储层的测井评价方法研究,以落实致密气资源发展潜力,并为储量预测提供支持。针对W断陷沙河子组致密气储层地质特征,基于岩心薄片和测井信息,明确了沙三段和沙二段储层岩石类型为砂岩和砂砾岩,沙一段储层岩石类型为安山质沉火山角砾岩和流纹质沉火山角砾
新的教育理念、思想、方法的创新以及融入,为高校日常的体育教育工作提供了新思路。领会教学法在篮球课堂的研究,为篮球课的教育经验做出了极大丰富与贡献,可以看出在以往传统教学方法的经验基础上对教学环节进行创新具有现实意义。传统篮球课程重视理论传授却忽略了学生在课堂中的参与性。革新并发展现有教学法是对广大教育工作者做出了新的要求,传统教学法自然有自身的优点,但也有其局限性,所以就要在日常的教学工作实际中不
民办学院由社会力量兴办,完善了高校在教育服务中的供给,推动了教育现代化进程和经济社会的发展。由于资金来源渠道有限,办学条件资源有限,这就使民办学院能够精细预算指标,合理有效的配置资源,能健康地进行滚动发展,在具体的预算管理中成为迫在眉睫的需求。本文基于这一点,以SXA民办学院作为研究对象,采用文献分析法、比较分析法、理论联系实际法,针对该学院的预算管理体系问题展开研究,同时,结合预算管理的相关的理
随着轨道交通行业的迅猛发展以及人们对外出行的日益增加,轨道交通系统的运力受到很大挑战,从而对轨道交通列车运行控制系统的性能提出了更高的要求,现有的轨道交通列车运行控制系统中计算力与设备数量、空间等因素之间的矛盾正日益凸显,研制下一代轨道交通列车运行控制系统的需求正日益迫切。作为轨道交通列车运行控制系统的核心,安全计算机平台的性能将直接影响列车运行控制系统的性能,从而直接影响列车运行的安全与高效,因
相比于上个世纪,近二十年来全球化深化、政府部门放松管制、恐怖主义、中国和印度等新兴国家的崛起导致了全球政治不稳定和宏观环境的动荡。在这种动荡的环境下,企业的竞争优势难以长期保持。与此同时,全球对外投资趋势相比于上个世纪也发生了巨大改变,对外投资更多地流入到了发展中国家和新兴经济体。进入模式的选择作为企业进行对外投资的前沿问题,在当今背景下显得尤为重要。那么当企业进入外国市场时,究竟独资还是合资模式
碱式硫酸镁水泥(BMS)是通过对硫氧镁水泥进行改性,改变水化产物物相组成,从而赋予其优异性能的镁质水泥,具有节能、轻质、高强度、高折压比、耐磨、低碱度、抗盐卤腐蚀、不泛霜