姓名：姬文浩 學(xué)號(hào)：22011210610 學(xué)院：通信工程學(xué)院
一、概述
????????目前，關(guān)于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究主要分為兩類： 以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為中心的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和以服務(wù)器為中心的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為中心的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)流量路由和轉(zhuǎn)發(fā)全部是由交換機(jī)或路由器完成的。在服務(wù)器為中心的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，采用遞歸方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?wù)器不僅是計(jì)算單元，還是路由節(jié)點(diǎn)，因此會(huì)主動(dòng)參與分組轉(zhuǎn)發(fā)。
????????目前，數(shù)據(jù)中心以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為中心的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：樹型拓?fù)?、胖樹拓?fù)洹L2拓?fù)涞?；以服?wù)器為中心的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有DCell拓?fù)?、FiCoon拓?fù)?、Bcube拓?fù)涞?。本文將選取幾種主流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行研究：
二、胖樹架構(gòu)
????????胖樹拓?fù)涫菍?duì)樹形結(jié)構(gòu)的一種典型改進(jìn)，在胖樹結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淙耘f分為三個(gè)層次，即核心層、匯接層、接入層。但與樹型結(jié)構(gòu)不同的是，胖樹結(jié)構(gòu)規(guī)定了一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)可以擁有多個(gè)父節(jié)點(diǎn)，因此增加了上下層交換機(jī)之間以及匯聚層交換機(jī)與核心交換機(jī)之間的鏈路數(shù)量。另外，匯聚層和接入層的交換機(jī)被分為若干個(gè)不同的域，每個(gè)域中的不同層交換機(jī)設(shè)備之間可以實(shí)現(xiàn)全連接。胖樹拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用兩張路由表進(jìn)行兩級(jí)路由，每臺(tái)交換機(jī)具有固定的編碼規(guī)則。
三、VL2拓?fù)?/h3>
????????VL2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是微軟研究人員于2009年提出的，VL2利用虛擬技術(shù)對(duì)匯聚層進(jìn)行虛擬化，來提供系統(tǒng)的拓展性。在對(duì)匯聚層進(jìn)行虛擬化之后，所有的服務(wù)器將會(huì)類似存在于一個(gè)局域網(wǎng)一樣，會(huì)大大提高網(wǎng)絡(luò)的性能以及服務(wù)的效率。從物理上劃分，整個(gè)VL2拓?fù)浞譃槿龑樱畹讓舆B接服務(wù)器的交換機(jī)稱為ToR Switch （機(jī)架頂端交換機(jī)）。機(jī)架頂端交換機(jī)通過不同的上行鏈路連接到Aggregate Switch （匯聚交換機(jī)）。匯聚交換機(jī)再通過上行鏈路與每一個(gè)Intermediate Switch （中介交換機(jī)）相連。但從邏輯上劃分，整個(gè)VL2拓?fù)浞譃閮蓪?，其中第一層由機(jī)架頂端交換機(jī)及與其相連的服務(wù)器構(gòu)成一個(gè)服務(wù)器集群，第二層由匯聚交換機(jī)和中介交換機(jī)構(gòu)成一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)。
四、DCell拓?fù)?/h3>
????????DCell拓?fù)涫且环N以服務(wù)器為中心的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在DCell結(jié)構(gòu)中，服務(wù)器與交換機(jī)一樣具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能。DCell拓?fù)渫ㄟ^低端口小交換機(jī)與多端口服務(wù)器以遞歸方式構(gòu)建大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。在DCell拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，存在兩種鏈路連接方式，即服務(wù)器與服務(wù)器相連，交換機(jī)與服務(wù)器相連，不存在交換機(jī)之間互連的情況。DCell0是構(gòu)建DCell拓?fù)涞幕締卧總€(gè)單元作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，充當(dāng)下一層結(jié)構(gòu)的基本單元，這就保證了每一層的連接都是一個(gè)完整圖。k代表DCell拓?fù)涞膶訑?shù)，n代表DCell0中交換機(jī)的接口數(shù)量，很小的k和n就可容納很多的服務(wù)器，從而保證網(wǎng)絡(luò)的高度可拓展性要求。
