安全高效的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、作為未來(lái)計(jì)算的一個(gè)重要發(fā)展方向，云計(jì)算依賴(lài)于數(shù)據(jù)中心來(lái)為大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供海量計(jì)算與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的能力。數(shù)據(jù)中心利用先進(jìn)的分布式計(jì)算技術(shù)，將成千上萬(wàn)的服務(wù)器互聯(lián)到一起，作為一個(gè)整體對(duì)外提供強(qiáng)大的云服務(wù)。因此，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)在很大程度上決定了云服務(wù)的一系列技術(shù)指標(biāo)，其中包括十分重要的兩個(gè)維度：安全性和可交互性。針對(duì)這兩方面性能，本文從資源分配和傳輸層協(xié)議等角度對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。
　　首先，針對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中虛擬機(jī)的安全問(wèn)題，我們從虛擬

2、網(wǎng)絡(luò)映射的角度給出了一個(gè)解決方案。通過(guò)在理論上分析數(shù)據(jù)中心內(nèi)部虛擬機(jī)和虛擬網(wǎng)絡(luò)所面臨的安全威脅，我們將其安全需求歸納并形式化為虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問(wèn)題的三個(gè)安全約束，并抽象定義得到面向安全的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題，我們提出了一個(gè)基于節(jié)點(diǎn)排序的啟發(fā)式算法，并通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了它的有效性和高性能。
　　其次，在商用數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，一些延遲敏感的數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)間極大地影響了云服務(wù)的響應(yīng)速度和用戶體驗(yàn)。為了盡可能地減少這些數(shù)據(jù)流的完成時(shí)間，

3、學(xué)界已經(jīng)提出了許多解決方案。其中，RepFlow的基本思想為利用常見(jiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的多路特性和路由協(xié)議ECMP的選路機(jī)制，將延遲敏感的數(shù)據(jù)流復(fù)制，經(jīng)由不同路徑發(fā)送，并在接收端選擇傳輸較快的一個(gè)流，從而大大地降低因網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部擁塞而造成高延遲的可能性。我們通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)流傳輸?shù)呐抨?duì)模型進(jìn)行建模，從理論上分析了RepFlow的有效性。之后，針對(duì)該模型的缺陷，我們給出了RepFlow的改進(jìn)方案RepSYN，避免了可能出現(xiàn)性能下降的極端情況。