《無線協同的混合數據中心網路流量管理技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由廖湘科擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：無線協同的混合數據中心網路流量管理技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：廖湘科
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
近年來，數據中心迅猛發展，已成為許多企業信息架構中關鍵的組成部分，用於提供各類計算和海量存儲服務。隨著規模不斷增大，傳統有線數據中心網路在可擴展性、可維護性方面逐漸暴露出許多問題。本課題探索一種可擴展的混合數據中心網路結構，引入無線傳輸機制，利用其靈活、動態性強的特點，協同有線數據傳輸，以最佳化網路流量。具體包括：（1）設計可擴展性強的混合數據中心網路的體系結構；（2）分析和建模數據中心典型套用的流量分布，研究流量感知的混合數據中心網路拓撲動態調整方法；（3）分析拓撲變化、混合路由對數據傳輸質量的影響，提出面向混合路由的流量管理方法；（4）探索無線傳輸的不同角色和實施策略，提出混合數據中心高效的擁塞控制和公平調度方法；（5）研究面向機架的無線節點干擾管理方法，解決無線和有線鏈路的全局協同。通過解決這些科學問題，有效提高數據中心的服務質量，對推進數據中心網路的研究向前發展有重要意義。
結題摘要
本項目對混合數據中心的網路結構和流量管理展開研究，利用無線傳輸機制靈活、動態性強的特點，協同有線數據傳輸，以提高數據中心網路的可擴展性，並最佳化網路流量。項目已經完成了原定計畫，成果主要包括：(1)提出了一種無線協同的混合數據中心結構。採用2D TORUS作為基礎拓撲，借鑑小世界網路的思路，在滿足隨機邊在網路中均勻分布的前提下，優先選擇節點物理距離最短的邊，以提高網路的可擴展性；(2) 進行了混合數據中心網路中路徑長度影響分析和路由設計。基於Kleinberg小世界網路模型，以CamCube拓撲為網路原型，設計了混合數據中心網路的路由索策略，分析長程邊長度對實際系統物理部署的限制，並通過模擬來評估縮短隨機邊長度的可能性，以提高系統的實用性。（3）提出了面向主資源的流量調度和擁塞控制機制。從混合數據中心網路設備的功能出發，圍繞數據流資源消耗的特點，對網路流進行細粒度的調度和管理，有效提高網路的吞吐率。（4）提出流量感知的混合拓撲控制方法。通過分析多種典型數據中心套用的流量分布，提出了一種自適應的拓撲控制方法Hyb-T，及時檢測和緩解網路熱點，最大化網路吞吐率。（5）提出了主動避免擁塞的任務調度機制。以數據局部性作為調度原則，優先選擇機櫃內部和節點內部的網路傳輸而避免機櫃之間的數據傳輸，緩解和避免網路擁塞的發生。本課題共發表論文29篇，包括頂級《IEEE Transactions》4篇，其中SCI檢索論文總計10篇，EI檢索論文總計24篇，獲得發明專利授權2項，培養博士研究生4名。
