面向云计算的数据中心网络体系结构设计.pdf

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1、计算机研究与发展ＩＳＳＮ１０００－１２３９?ＣＮ１１－１７７７?ＴＰＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ４９（２）：２８６－２９３，２０１２面向云计算的数据中心网络体系结构设计王聪１王翠荣２王兴伟１蒋定德１１（东北大学信息科学与工程学院沈阳１１０８１９）２（东北大学秦皇岛分校电子信息系河北秦皇岛０６６００４）（ｃｏｎｇｗ１９８１＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ）ＮｅｔｗｏｒｋＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＤｅｓｉｇｎｆｏｒＤａｔａＣｅｎｔｅｒｓＴｏｗａｒｄｓＣｌｏｕｄＣｏｍｐｕｔｉｎｇ１，ＷａｎｇＣｕｉ

2、ｒｏｎｇ２，ＷａｎｇＸｉｎｇｗｅｉ１，ａｎｄＪｉａｎｇＤｉｎｇｄｅ１ＷａｎｇＣｏｎｇ１（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９）２（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙａｔＱｉｎｈｕａｎｇｄａｏ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ，Ｈｅｉｂｅｉ０６６００４）ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｌｏｕｄ

3、ｃｏｍｐｕｔｉｎｇｂｒｉｎｇｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅＩＴｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔｃｈａｎｇｅｆｒｏｍｔｒａｎｓｌａｔｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｄａｔａｔｏｔｒａｎｓｌａｔｉｎｇｓｅｒｖｉｃｅｄｉｒｅｃｔｌｙ．Ｉｎｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｎｅｅｄｂｕｉｌｄｔｈｅｉｒｏｗｎｄａｔａｃｅｎｔｅｒｓａｓｐｒｉｖａｃｙｃｌｏｕｄｓｏｒｔｈｅｂａｃｋｂｏｎｅｏｆｐｕｂｌｉｃｃｌｏｕｄｔｏｄｅｐｌｏｙｎｅｗＩｎｔｅｒｎｅｔｉｎｆｏｒｍａ

4、ｔｉｏｎｓｅｒｖｉｃｅｓ．Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｎｅｔｗｏｒｋｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｌａｎｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｎｃｕｒｒｅｎｔｄａｔａｃｅｎｔｅｒｓｈａｖｅｔｈｅｉｒｏｗｎｉｎｈｅｒｅｎｔｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｉｎｎｅｔｗｏｒｋｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｐｒｉｃｅｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｐｒａｃｔｉｃａｌｉｔｉｅｓａｌｓｏｃａｎｎｏｔｓｕｐｐｏｒｔｎｅｔｗｏｒｋｍｕｌｔｉｔｅｎａｎｔｉｎｇｗｈｉｃｈｉｓｅｓｓｅｎｔｉａｌｆｏｒｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏ

5、ｐｏｓｅｓａｎｏｖｅｌｄａｔａｃｅｎｔｅｒａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｗｈｉｃｈｊｕｓｔｕｓｅｓｌｏｗ－ｃｏｓｔｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｓｗｉｔｃｈｅｓａｎｄｓｅｒｖｅｒｓｔｏｂｕｉｌｄｔｈｅｄａｔａｃｅｎｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋｓ；ａｎｄａｌｓｏｇｉｖｅｓａｆｌｅｘｉｂｌｅｖｉｒｔｕａｌｎｅｔｗｏｒｋｂａｎｄｗｉｄｔｈｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｂａｓｅｄｏｎｃｏｎｖｅｘｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｓｕｐｐｏｒｔｓｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｗｏｒｋｂｅｔｗｅｅｎｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｓｗｉｔ

6、ｃｈｅｓａｎｄ２．５ｌａｙｅｒａｇｅｎｔｓｒｅｓｉｄｅｎｔｉｎｓｅｒｖｅｒｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｄｙｎａｍｉｃｂａｎｄｗｉｄｔｈａｌｌｏｃａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｉｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｍｏｒｅｐｒｅｆｅｒａｂｌｙｓｕｐｐｏｒｔｓｔｏｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｉｓｖｅｒｙｃｏｍｍｏｎｉｎｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｄａｔａｃｅｎｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｃａｎｒｅｄｕｃｅ

7、ｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇ－ｃｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｓｗｅｌｌａｓｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｒｅｍａｒｋａｂｌｙ，ａｎｄｔｈａｔｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｎｅｔｗｏｒｋｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｐｒｏｖｉｄｅｓａｆｌｅｘｉｂｌｅｍａｎｎｅｒｉｎｂａｎｄｗｉｄｔｈａｌｌｏｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｄａｔａｃｅｎｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋ；ｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；ｂｉｓｅｃｔｉｏｎｂａｎｄｗｉｄｔｈ；ｎｅｔｗｏｒｋｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ｎｅｔｗｏｒｋｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ摘要近年

8、来，云计算技术的蓬勃发展为整个ＩＴ行业带来了巨大变革．传统数据中心网络拓扑构建方式及网络层控制平面的运行机制存在固化性，已经难以满足新形势下日益增长的高性能及高性价比需求，并且无法支持云环境下更加灵活的按带宽租赁数据中心网络的运营方式．因此，提出了一种通过低造价的可编程交换机