[發明專利]一種基于組合設計的數據中心網絡拓撲設計方法

有效

• 申請號: 202010097925.8
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111343014B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 邵子瑜;常益嘉
• 申請（專利權）人: 上海科技大學
• 主分類號: H04L41/12
• 分類號: H04L41/12
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

1.一種基于組合設計的數據中心網絡拓撲設計方法，其特征在于，包括以下步驟，步驟中的參數均為正整數：

S1：構建機架內邊緣服務器和匯聚服務器間的連接模式；

S1.1：構造參數為{v1，b1，r1，k1，λ1}的平衡區組設計；在該平衡區組設計中，v1表示元素的個數，b1表示元素集合的個數，r1表示每個元素被包含在元素集合中的個數，k1表示每個元素集合包含元素的個數，λ1表示每對元素被包含在共同的元素集合中的個數；

S1.2：將v1臺邊緣交換機和b1臺匯聚交換機按照S1.1中構造好的區組設計連接成二分圖；S1.3：將v1臺邊緣交換機復制c1份，每份邊緣交換機仍按照S1.1中構造好的平衡區組設計與原有的b1臺匯聚交換機連接成二分圖；具體的，v1臺邊緣交換機和b1臺匯聚交換機按照參數為{v1，b1，r1，k1，λ1}的平衡區組設計連接成二分圖；v1臺邊緣交換機與平衡區組設計中X集合的v1個元素一一對應，b1臺匯聚交換機與平衡區組設計中B集合的b1個元素一一對應，若X集合中的元素被包含在B集合中的元素中，則將對應的邊緣交換機和匯聚交換機相連；

S1.4：將這樣的b1臺匯聚交換機和v1*c1+v1臺邊緣交換機搭建成一臺機架；

S2：構建核心交換機和匯聚交換機間的連接模式；

S2.1：從機架內的b1臺匯聚交換機中選取x臺匯聚交換機，使得同機架內的每臺邊緣交換機都與這x臺匯聚交換機中的w臺匯聚交換機相連；稱這樣的x臺匯聚交換機的集合為一個超級交換機；

S2.2：重復步驟S2.1，將機架內的b1臺匯聚交換機組合成l個超級交換機，并將這l個超級交換機編號為1,2,3，…，l；每臺匯聚交換機被包含在相同數量的超級交換機內；

S2.3：構造參數為{n，v，x}的橫截設計；在該橫截設計中，n表示元素組的個數，x表示每個元素組包含元素的個數，v表示每對不同元素組內元素被包含在共同的元素集合中的個數；

S2.4：構造參數為{v2，b2，l*z，n，λ2}的平衡區組設計；在該平衡區組設計中，v2表示元素的個數，b2表示元素集合的個數，λ2表示每對元素被包含在共同的元素集合中的個數；另外，每個元素被包含在l的整數倍個元素集合中，z表示倍數，每個元素集合包含元素的個數為S2.3中構造的橫截設計中元素組的個數n；

S2.5：重復步驟S1，搭建出v2臺機架；

S2.6：對每臺機架，重復步驟S2.2，將匯聚交換機組合成超級交換機；

S2.7：布置b2*v*x²臺核心交換機，并將其劃分為b2個核心交換機組，每個核心交換機組包含v*x²臺核心交換機；

S2.8：將v2臺機架和b2個核心交換機組按照S2.4中構造好的平衡區組設計連接成二分圖；具體的，將v2臺機架和b2個核心交換機組按照參數為{v2，b2，r2，k2，λ2}的平衡區組設計連接成二分圖；將v2臺機架與平衡區組設計中X集合的v2個元素一一對應，b2個核心交換機組與平衡區組設計中B集合的b2個元素一一對應，若X集合中的元素被包含在B集合中的元素中，則將對應的機架和核心交換機組相連；

S2.9：在S2.8連接好的二分圖中，對于每個核心交換機組及其相連的機架，按照步驟S2.9.1-S2.9.2連接核心交換機組內的核心交換機和機架內的超級交換機；

S2.9.1：對于每臺機架，按照從小到大的編號順序選擇與核心交換機組連接的超級交換機；若編號從1到i-1的超級交換機均已和z個核心交換機組相連，且編號為i的超級交換機尚未與z個核心交換機組相連，則選擇編號為i的超級交換機；

S2.9.2：將n臺機架內選中的超級交換機和vx²臺核心交換機按照S2.3中構造好的橫截設計連接成二分圖；具體的，將n臺機架內選中的超級交換機和臺核心交換機按照參數為{n,v,x}的橫截設計連接成二分圖；將n臺機架內選中的超級交換機包含的所有n*x臺匯聚交換機與橫截設計中X集合中的n*x個元素一一對應，n臺機架內選中的超級交換機與橫截設計中G中的n組一一對應，臺核心交換機與橫截設計中B集合中的個元素一一對應，若X集合中的元素被包含在B集合中的元素中，則將對應的匯聚交換機與核心交換機相連；

S2.10：將v2臺機架復制c2份，每份機架內匯聚交換機與核心交換機的連接模式與原機架相同；

S3：每臺邊緣交換機連接s臺服務器。