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《湖南大学》 2017年
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基于光OFDM数据中心网络架构及带宽分配算法的研究

刘婷  
【摘要】:数据中心是云计算的核心基础设施,而数据中心网络是数据中心内部的一种大规模分布式服务器,因此,随着云计算的快速发展,数据中心网络成为近年来研究人员关注和研究的热点。.数据中心网络架构面临着一系列挑战,传统的数据中心网络架构是以电分组交换为基础来构建的。随着网络规模的扩大,传统架构网络能耗高、网络容量小、等分带宽低等缺点逐渐显露出来。研究人员将光互连技术引入到了数据中心网络中,形成光电混合数据中心网络架构和全光互连数据中心网络架构,降低了网络能耗,提高了网络容量。同时在基于光互连技术的数据中心网络中带宽分配问题也是一项挑战。因而,新的数据中心网络架构的设计和带宽分配是亟待解决的问题。本论文首先从数据中心网络架构研究现状进行总结,介绍相关光互连技术和典型的数据中心网络架构,以及带宽分配的研究分析。考虑到数据中心网络架构能耗高的问题,提出一种基于光OFDM技术的数据中心网络架构,其中利用两种带宽分配启发式算法对提出的架构进行了详细的分析,再采用快速调度器节省架构带宽分配耗时。通过仿真分析带宽利用率可以达到95%以上,与OSA架构相比,本文提出的架构节省了 10%的功耗。然后考虑到既要给请求分配连续的子载波又要保证收入最大化的问题,本文提出一种收入模型,研究在基于光OFDM的数据中心网络中针对收入的带宽分配问题(RBA-OID问题)。最后对于RBA-OID问题划分为两种情况来解决:(1)提出一种两阶段算法(TP算法)来解决一种特殊情况的RBA-OID问题;(2)提出一种有效的启发式算法(PH算法)来解决一般形式的RBA-OID问题。仿真结果表明提出的算法均优于现有的最多子载波优先(MSF)算法。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP308

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【参考文献】
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