彭大芹,,

(重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065)

0 概述

近年来,大数据、云计算等互联网应用发展迅速,这些新型应用使数据中心内部通信量加倍地增长,带来的问题是数据中心网络内部带宽已经不能满足流量的传输需求[1-2]。为解决该问题,新型数据中心网络通常采用分层的多根网络拓扑,如胖树网络拓扑。这种拓扑使网络更容易扩展,同时也具有多路径路由的特性[3-4]。针对数据中心网络多路径路由问题,比较经典的是基于哈希的ECMP算法,该算法在数量上将数据流均匀地哈希到多条等价路径上[5]。ECMP能够利用树形网络拓扑的冗余链路,实现数据的快速转发,但该算法没有考虑链路实时传输状态及网络流量特征。文献[6]研究发现,数据中心网络流量中90%的数据流持续时间不超过10 s,大小不超过100 KB,而大于100 KB的数据流占总流量大小的90%。因此,ECMP算法可能将多条大数据流散列到同一条链路上,造成网络拥塞。

软件定义网络(Software Definod Network,SDN)是近年提出的一种新型网络技术,其核心思想是将网络的控制平面与数据平面分离,并实现可编程的集中控制。目前,国内外越来越多的研究者专注于利用SDN具有全网视图的特性来解决新型数据中心网络的多路径路由问题,并提出很多改进的路由算法。文献[7]提出一种动态分布式流调度(DDFS)机制,该机制综合分析不同层次交换机的流量调度问题,在一定程度上能够提高核心交换机的交换能力和网络链路利用率。文献[8]提出一种SHR路由机制,该机制使用控制器对网络中的大流进行调度,而将小流的处理权交给交换机。……