[发明专利]一种数据中心网络拓扑结构、确定方法及系统

说明书

本发明涉及一种数据中心网络拓扑结构、确定方法及系统。其中，所述服务器包括多个连接端口，所述交换机包括n个端口；所述内联网络拓扑结构的第0层的拓扑结构包括一个所述交换机和n个所述服务器；一个所述交换机与n个所述服务器直接连接；所述第0层的拓扑结构为最底层的拓扑结构；第l层的拓扑结构包括t_l‑1+1个第l‑1层的拓扑结构；第i个所述第l‑1层的拓扑结构中的个所述服务器分别与不同的位置的所述第l‑1层的拓扑结构中的所述服务器连接；t_l‑1为第l‑1层的拓扑结构中所述服务器的个数。本发明提供的数据中心网络拓扑结构，解决现有技术中数据传输效率低和可靠性低的问题。

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，特别是涉及一种数据中心网络拓扑结构、确定方法及系统。

背景技术

在近几年，由于数据的飞速增长，对服务器运算速度和容量的要求也不停地增大，以至于许多大型的数据中心在不停地建设及扩建来解决这些问题，来更好的提供在线的应用及服务，如搜索，电子邮件，及时通讯，以及web2.0的时代。此外，这些数据中心还托管基础设施服务，如：分布式文件系统，结构化存储和分布式执行引擎。在这项工作中关注数据中心内部的网络基础设施，它通过高速链路和交换机连接大量的服务器，我们称之为数据中心网络(DCN)。

DCN有三个设计目标。首先，网络基础设施必须可扩展到大量服务器，并允许增量扩展。其次，DCN必须对各种服务器故障，链接中断或服务器机柜故障具有容错能力；第三，DCN必须提供高网络容量，以更好地支持带宽密集型服务。

首先，数据中心越来越大，服务器的数量正以指数速度增长。例如，到2006年谷歌已经在它的30个数据中心拥有超过450,000台服务器，而微软和雅虎，在他们的数据中心也有成千上万的服务器。微软甚至每14个月就增加一倍的服务器数量，超过了摩尔定律。其次，由于GFS中的文件复制和MapReduce中的all-to-all通信等操作，许多基础设施服务要求更高的带宽。因此，网络带宽往往是一个稀缺资源。当前的DCN实践是使用交换机、核心交换机或核心路由器的树层次结构连接所有服务器。每次扩展结构，需要改变原有的拓扑结构，并且需要改变交换的性能或者增加交换机的数据，实现增加服务器数据的目的。但是，当交换机的数量或者性能增加到一定程度后，网络拓扑结构将很难再进行扩大，无法满足DCN有三个设计目标，即无法保证数据的传输效率和可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种数据中心网络拓扑结构、确定方法及系统，解决现有技术中数据传输效率低和可靠性低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种数据中心网络拓扑结构，所述数据中心网络拓扑结构包括服务器和交换器，其特征在于，所述服务器包括多个连接端口，所述交换机包括n个端口；所述内联网络拓扑结构的第0层的拓扑结构包括一个所述交换机和n个所述服务器；一个所述交换机与n个所述服务器直接连接；所述第0层的拓扑结构为最底层的拓扑结构；

第l层的拓扑结构包括t_l-1+1个第l-1层的拓扑结构；第i个所述第l-1层的拓扑结构中的个所述服务器分别与不同的位置的所述第l-1层的拓扑结构中的所述服务器连接；t_l-1为第l-1层的拓扑结构中所述服务器的个数。

一种数据中心网络拓扑结构确定方法，所述数据中心网络拓扑结构包括服务器和交换器，包括：

获取第0层的拓扑结构；所述第0层的拓扑结构为n个服务器与一个交换机直接连接；所述交换机包括n个端口；所述服务器包括多个连接端口；

获取第l-1层的拓扑结构中的服务器的数目t_l-1；

利用公式z_l＝t_l-1+1确定第l-1层的拓扑结构的数目；