罗华杰

摘要：云服务多样化、便捷化以及规模化发展的趋势，为数据中心的网络性能优化带来了新的挑战。本文围绕数据中心网络性能优化相关的交换调度与路由算法设计问题提出两种基于输入队列（IQ：Input  Queue）的光交换调度算法SDF（Stringent Delay First）和 m-SDF（m-order Stringent Delay First）。研究两种数据中心网络模型：多重独立式数据中心网络MI-DCN（

Multiple Independent DCN）和一体化分布式数据中心网络ID-DCN（Integrated Distributed  DCN）。将软件定义网络（Software Defined Network：SDN）的概念引入数据中心，设计传输路由算法实现数据中心资源负载均衡。

关键词：数据中心，光交换调度， SDN，路由算法

引言

云计算、智慧城市、物联网以及大数据的快速发展给数据中心的建设和管理带来极大的冲击，推动数据中心向分布式、一体化、低功耗以及智能化模式转变。数据中心为云服务提供丰富的存储和计算资源，海量的云IP流量对数据中心的运营管理提出了更高的要求和目标。

数据对传输延迟要求的不同，使得在数据交换过程中需满足其差异化时延需求。而且，随着云服务不断普及，数据业务量大幅上升，云IP 数据呈现出多样性和高变化性特征。为了实现数据中心高速传输并减少时延，当前的研究一般采用crossbar光交换结构作为Core交换器，并在Core交换器和To R（Top-of-Rack）交换器之间采用高速光连接。

光交换调度算法研究进展

基于差异化服务调度研究

目前针对光网络调度的研究主要基于逐个时隙方式进行调度和基于分组进行调度。采用输入队列IQ交叉开关光交换器，从满足差异化时延需求的角度出发，根据数据中心光交换流量调度模型，建立差异化时延调度的数学模型，提出系统优化目标和解决思路。……