樹形網(wǎng)絡容錯及性能分析.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，當前許多熱門的技術及應用都需要數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡作為業(yè)務支撐網(wǎng)絡。典型的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡通常是基于樹形網(wǎng)絡拓撲結構的。為了更好的支撐各種業(yè)務以使其能夠更快更好的發(fā)展，樹形網(wǎng)絡拓撲結構正面臨著巨大的挑戰(zhàn)。由于樹形拓撲結構在容錯策略上受到很多因素的限制，因此樹形網(wǎng)絡的容錯技術研究是當前一個廣泛討論的研究課題。一般而言，為了能夠在樹形網(wǎng)絡拓撲結構中更好的運用容錯技術，通常需要對樹形網(wǎng)絡拓撲結構進行一些擴展和改進，其中胖樹結構

2、就是一種最常見的改進思路，并且正在被廣泛應用于許多數(shù)據(jù)中心。
　　本文對樹形網(wǎng)絡的容錯技術進行了研究，通過對當前一些基于胖樹的樹形網(wǎng)絡拓撲結構的容錯方案的研究分析，提出了一種新型的域內(nèi)互聯(lián)結構。域內(nèi)互聯(lián)結構基于對樹形網(wǎng)絡拓撲結構中域內(nèi)的定義和劃分，通過為每個域內(nèi)的第3層節(jié)點增加一些域內(nèi)互聯(lián)節(jié)點進行互聯(lián)而得到。該結構能夠運用于任意基于樹形網(wǎng)絡拓撲的網(wǎng)絡結構中。在此基礎上，本文繼續(xù)提出了域內(nèi)互聯(lián)結構中節(jié)點的編址方法，并利用該編址方法對

3、域內(nèi)互聯(lián)結構的內(nèi)部路由算法和容錯路由算法著重進行了研究。
　　對于域內(nèi)互聯(lián)結構的內(nèi)部路由算法，本文首先提出了一套基于最短路優(yōu)先的路由算法。通過仿真實驗發(fā)現(xiàn)，該算法能夠有效減小樹形網(wǎng)絡中葉子節(jié)點間的平均跳數(shù)，從而改善平均的端到端延時,體現(xiàn)出域內(nèi)互聯(lián)結構相比于其他幾種相應規(guī)模的類似結構的優(yōu)越性；同時，該算法在最高層域內(nèi)可能存在原樹上節(jié)點和部分鏈路帶寬利用率較低的缺點。針對該缺點，本文還提出了對其進行改進的在最高層域內(nèi)進行分流的內(nèi)部路由

4、算法。仿真實驗證實了通過設定合適的分流參數(shù)，域內(nèi)互聯(lián)結構的性能還能夠得到進一步的提升。
　　對于域內(nèi)互聯(lián)結構的容錯路由算法，本文在對域內(nèi)互聯(lián)結構進行容錯域劃分的基礎上，基于每個容錯域內(nèi)至多只能同時存在一個故障節(jié)點的限制，對可能出現(xiàn)的所有容錯情況進行了分類和分析，最后提出了一套域內(nèi)互聯(lián)結構中的自適應容錯路由算法。同樣的，對該算法的仿真實驗證實了它的可行性和正確性。
　　本文最后還對基于樹形拓撲的域內(nèi)互聯(lián)結構的仿真平臺的設計和實