綜合利用服務器和接入層交換機的云數據中心租戶網絡性能保證方法研究.pdf

1、隨著云計算技術的興起和快速發(fā)展，數據中心成為越來越重要的基礎設施。但是傳統(tǒng)的數據中心由于受到規(guī)模、性能和安全等一系列因素的制約，使之不再能夠滿足日益增長的用戶業(yè)務對數據中心的各種需求，隨之產生了云數據中心。
　　云數據中心由成千上萬的服務器資源以及使這些服務器互聯的網絡資源組成，提供計算和存儲資源按需接入的方式，使得大量用戶將其應用或業(yè)務遷移到云中。為了滿足租戶應用和業(yè)務的各種要求，云數據中心提供了各種類型的虛擬機供用戶選擇和使用

2、，這些虛擬機都對 CPU、存儲、內存等物理資源有明確的定義，但是對于一些租戶業(yè)務至關重要的網絡資源卻未明確定義或保證。對于一些租戶業(yè)務來說，所租用虛擬機之間通信的網絡性能是其業(yè)務高效運行的關鍵因素，故本文的研究內容就是在云數據中心環(huán)境下，怎樣高效地使租戶的網絡性能得到保證。
　　本文首先對現今租戶網絡性能保證方法進行概括介紹，根據這些設計方案總結出三個設計目標：限制租戶網絡帶寬配額，保證租戶最小網絡帶寬，租戶網絡性能正比于網絡付費

3、。然后結合這三個目標設計出一種新穎的云數據中心租戶網絡性能保證方案，該方案通過聯合使用服務器和與之直連的接入層交換機進行實現。在服務器端增加與租戶虛擬機對應的緩存隊列，運行改進的DRR調度算法對各個隊列進行調度，保證虛擬機的出口帶寬；在交換機端采用改進的CIOQ交換結構，在每個出端口處建立與租戶對應的描述符緩存隊列，運行改進的DRR調度算法，根據調度結果，將緩存在交換機入端口處的分組發(fā)送出去，這樣就使虛擬機的入口帶寬得到了保證。同時運用

4、反壓流控機制，產生反饋包發(fā)送到服務器上的數據生成源端，從源端上進行減速，盡最大限度地避免擁塞的發(fā)生；運用租戶網絡付費映射機制，將租戶的網絡付費分隔成保底帶寬費用和超出帶寬費用兩部分，保底帶寬主要由最小網絡保證帶寬和租戶網絡權重決定，這兩個參數會在調度器中得到運用，最終合理高效地使租戶的網絡性能得到保證。
　　本文利用 OPNET仿真軟件對本文所提的方案進行仿真建模，構建了一個由80臺八端口交換機和128臺服務器組成的FatTree