《面向数据中心的软件定义光网络技术》杨辉,张杰,赵永利【pdf】

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随着云计算服务的快速发展,数据中心光互联已成为适应大规模数据中心组网需求的关键技术之一,是支撑新一代互联网应用的基础设施。针对日益提升的用户数量与高等级用户服务质量需求,数据中心光互联面临着组网与控制的巨大挑战。本书以面向数据中心的软件定义光网络为研究核心,针对垂直“多层 - 承载”与水平“异构 - 跨层”的组网方式,围绕数据中心用户入,基于光电混合组网、 WDM 光网络和弹性光网络的数据中心间光互联以及数据中心内部光互联若干应用场景展开研究工作,在架构模型、实现机理和控制策略三个方面深入分析,并分别进行了性能验证。相关研究工作对数据中心光互联的广泛应用及软件定义组网与控制的实用化具有重要参考意义。

 

目录:

第1章   绪论
1 …………………………………………………………………………
1.1  数据中心光互联发展现状与趋势 1
…………………………………………
1.1.1  数据中心互联需求 2
……………………………………………………
1.1.2  数据中心光互联发展趋势 2
……………………………………………
1.1.3  数据中心光互联面临的挑战 5
…………………………………………
1.2  数据中心光互联中组网与控制关键问题 6
…………………………………
1.2.1  面向数据中心用户接入的远程控制问题 7
……………………………
1.2.2  面向数据中心间光互联的多层级资源优化问题 7
……………………
1.2.3  面向数据中心内光互联时间感知资源调度问题 8
……………………
1.3  国内外研究进展 9
……………………………………………………………
1.3.1  国外相关研究介绍 9
……………………………………………………
1.3.2  国际标准化进展 14
………………………………………………………
1.3.3  国内研究现状 16
…………………………………………………………
1.4  本书的组成和主要工作 17
……………………………………………………
1.4.1  本书组成 17
………………………………………………………………
1.4.2  主要工作 19
………………………………………………………………
参考文献 22
…………………………………………………………………………
第2章   数据中心应用驱动的软件定义光接入网控制研究 34 ……………………
2.1  软件定义光接入网远程统一控制机制 34
……………………………………
2.1.1  软件定义光接入网功能架构 35
…………………………………………
2.1.2  软件定义光接入网功能模块与协作关系 36
……………………………
2.1.3  协议扩展与实现 38
………………………………………………………
2.2  软件定义光接入网中服务感知的流量调度策略研究 38
……………………
2.2.1  网络模型 39
………………………………………………………………
2.2.2  策略描述 39
………………………………………………………………
2.3  软件定义光接入网统一控制流程研究 40
……………………………………
2.4  软件定义光接入网系统及其性能验证 41
……………………………………
2.4.1  基于软件定义光接入网架构的实验与仿真系统 41
……………………
2.4.2  实验与仿真系统性能验证 42
……………………………………………
2.5  本章小结 45
……………………………………………………………………
参考文献 45
…………………………………………………………………………
第3章   支持数据中心间光电组网的多层资源集成机理研究 49 …………………
3.1  数据中心光电混合组网中多层资源集成架构 49
……………………………
3.1.1  多层资源集成功能架构 50
………………………………………………
3.1.2  多层资源集成功能模块与协作关系 51
…………………………………
3.2  多层资源集成架构下的流估计策略研究 52
…………………………………
3.2.1  网络模型 53
………………………………………………………………
3.2.2  策略描述 53
………………………………………………………………
3.3  多层资源集成架构实现协议与交互流程 54
…………………………………
3.3.1  多层资源集成架构中的协议扩展 54
……………………………………
3.3.2  实现多层资源集成的交互流程 55
………………………………………
3.4  多层资源集成实验与仿真系统及其性能验证 56
……………………………
3.4.1  基于多层资源集成架构的实验与仿真系统 56
…………………………
3.4.2  实验与仿真系统性能验证 57
……………………………………………
3.5  本章小结 61
……………………………………………………………………
参考文献 62
…………………………………………………………………………
第4章   基于 WDM 的数据中心间互联资源跨层优化技术研究 66 ………………
4.1  数据中心光互联资源跨层优化体系架构研究 66
……………………………
4.1.1  面向跨层优化的光网络统一控制功能架构 67
…………………………
4.1.2  服务控制器与应用控制器的协作流程 68
………………………………
4.2  针对资源跨层优化的全局负载均衡机制研究 69
……………………………
4.2.1  静态全局负载均衡策略 69
………………………………………………
4.2.2  动态全局负载均衡策略 70
………………………………………………
4.2.3  全局负载均衡策略仿真分析 73
…………………………………………
4.3  资源跨层优化实验与仿真系统及其性能验证 77
……………………………

4.3.1  基于跨层优化统一控制架构的实验与仿真系统 77
……………………
4.3.2  实验与仿真系统性能验证 78
……………………………………………
4.4  数据中心光互联中资源跨层恢复机制研究 80
………………………………
4.4.1  资源跨层恢复体系架构研究 81
…………………………………………
4.4.2  数据中心服务部署与资源维护策略研究 83
……………………………
4.4.3  典型故障场景下跨层恢复流程研究 87
…………………………………
4.4.4  跨层恢复实验与仿真系统及其性能验证 88
……………………………
4.5  本章小结 93
……………………………………………………………………
参考文献 93
…………………………………………………………………………
第5章   基于弹性光网络的数据中心软件定义组网方法研究 97 …………………
5.1  基于弹性光网络的增强型数据中心软件定义组网架构研究 97
……………
5.1.1  基于弹性光网络的增强型软件定义组网功能架构 98
…………………
5.1.2  增强型软件定义组网功能模块与协作流程 99
…………………………
5.1.3  基于增强型软件定义组网架构的传送感知跨层优化机制 101
………
5.2  增强型数据中心软件定义组网实现协议与机制研究 103
…………………
5.2.1  基于弹性光网络的增强型软件定义组网协议扩展 103
………………
5.2.2  基于弹性光网络的增强型软件定义组网功能实现流程 103
…………
5.3  增强型数据中心软件定义组网实验与仿真系统及其性能验证 105
………
5.3.1  基于弹性光网络的增强型软件定义组网实验与仿真系统 105
………
5.3.2  实验与仿真系统性能验证 106
…………………………………………
5.4  弹性光网络中多流频谱级联机制研究 108
…………………………………
5.4.1  多流频谱级联使能的收发和控制实现模型 111
………………………
5.4.2  多流频谱级联模型中的动态 RSA 问题研究 113
………………………
5.4.3  多流频谱级联的仿真结果与分析研究 121
……………………………
5.5  本章小结 126
…………………………………………………………………
参考文献 126
…………………………………………………………………………
第6章   数据中心内部时间感知的软件定义调度机制研究 131 ……………………
6.1  数据中心内部基于时间感知的软件定义体系架构研究 131
………………
6.1.1  基于时间感知的软件定义组网功能架构 133
…………………………
6.1.2  基于时间感知的软件定义组网功能模块与协作关系 133
……………
6.1.3  协议扩展与实现 135
……………………………………………………

6.2  数据中心内部时间感知的服务调度机制研究 136
…………………………
6.2.1  时间感知问题概述 136
…………………………………………………
6.2.2  网络模型 137
……………………………………………………………
6.2.3  时间感知的服务调度策略描述 138
……………………………………
6.3  基于时间感知的数据中心内部光互联实现流程研究 139
…………………
6.4  时间感知的软件定义组网实验与仿真系统及其性能验证 140
……………
6.4.1  基于时间感知的软件定义组网实验与仿真系统 140
…………………
6.4.2  实验与仿真系统性能验证 141
…………………………………………
6.5  本章小结 143
…………………………………………………………………
参考文献 144
…………………………………………………………………………
第7章   数据中心跨层虚拟化生存性映射技术 148 …………………………………
7.1  光层虚拟化需求 148
…………………………………………………………
7.1.1  网络虚拟化技术 148
……………………………………………………
7.1.2  光网络虚拟化 149
………………………………………………………
7.2  光层虚拟化实现机理 150
……………………………………………………
7.2.1 OXC和 ROADM 虚拟化
150
…………………………………………
7.2.2  子波长交换虚拟化 151
…………………………………………………
7.2.3  网络资源抽象 154
………………………………………………………
7.2.4  光谱资源的虚拟化 155
…………………………………………………
7.3  考虑生存性的光网络虚拟化映射算法 156
…………………………………
7.3.1  多层虚拟映射算法 156
…………………………………………………
7.3.2  面向能效优化的虚拟光网络生存性技术 158
…………………………
7.3.3  能效优化的虚拟光网络生存性模型 161
………………………………
7.3.4  能效优化的虚拟光网络生存性映射方法 164
…………………………
7.4  本章小结 168
…………………………………………………………………
参考文献 169
…………………………………………………………………………
第8章   总结与展望 173 ………………………………………………………………
8.1  本书工作总结 173
……………………………………………………………
8.2  未来相关工作展望 175
………………………………………………………
缩略语
177

 

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