[发明专利]一种基于组合设计的数据中心网络拓扑设计方法

权利要求书

1.一种基于组合设计的数据中心网络拓扑设计方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤中的参数均为正整数：

S1：构建机架内边缘服务器和汇聚服务器间的连接模式；

S1.1：构造参数为{v1，b1，r1，k1，λ1}的平衡区组设计；在该平衡区组设计中，v1表示元素的个数，b1表示元素集合的个数，r1表示每个元素被包含在元素集合中的个数，k1表示每个元素集合包含元素的个数，λ1表示每对元素被包含在共同的元素集合中的个数；

S1.2：将v1台边缘交换机和b1台汇聚交换机按照S1.1中构造好的区组设计连接成二分图；S1.3：将v1台边缘交换机复制c1份，每份边缘交换机仍按照S1.1中构造好的平衡区组设计与原有的b1台汇聚交换机连接成二分图；具体的，v1台边缘交换机和b1台汇聚交换机按照参数为{v1，b1，r1，k1，λ1}的平衡区组设计连接成二分图；v1台边缘交换机与平衡区组设计中X集合的v1个元素一一对应，b1台汇聚交换机与平衡区组设计中B集合的b1个元素一一对应，若X集合中的元素被包含在B集合中的元素中，则将对应的边缘交换机和汇聚交换机相连；

S1.4：将这样的b1台汇聚交换机和v1*c1+v1台边缘交换机搭建成一台机架；

S2：构建核心交换机和汇聚交换机间的连接模式；

S2.1：从机架内的b1台汇聚交换机中选取x台汇聚交换机，使得同机架内的每台边缘交换机都与这x台汇聚交换机中的w台汇聚交换机相连；称这样的x台汇聚交换机的集合为一个超级交换机；

S2.2：重复步骤S2.1，将机架内的b1台汇聚交换机组合成l个超级交换机，并将这l个超级交换机编号为1,2,3，…，l；每台汇聚交换机被包含在相同数量的超级交换机内；

S2.3：构造参数为{n，v，x}的横截设计；在该横截设计中，n表示元素组的个数，x表示每个元素组包含元素的个数，v表示每对不同元素组内元素被包含在共同的元素集合中的个数；

S2.4：构造参数为{v2，b2，l*z，n，λ2}的平衡区组设计；在该平衡区组设计中，v2表示元素的个数，b2表示元素集合的个数，λ2表示每对元素被包含在共同的元素集合中的个数；另外，每个元素被包含在l的整数倍个元素集合中，z表示倍数，每个元素集合包含元素的个数为S2.3中构造的横截设计中元素组的个数n；

S2.5：重复步骤S1，搭建出v2台机架；

S2.6：对每台机架，重复步骤S2.2，将汇聚交换机组合成超级交换机；

S2.7：布置b2*v*x²台核心交换机，并将其划分为b2个核心交换机组，每个核心交换机组包含v*x²台核心交换机；

S2.8：将v2台机架和b2个核心交换机组按照S2.4中构造好的平衡区组设计连接成二分图；具体的，将v2台机架和b2个核心交换机组按照参数为{v2，b2，r2，k2，λ2}的平衡区组设计连接成二分图；将v2台机架与平衡区组设计中X集合的v2个元素一一对应，b2个核心交换机组与平衡区组设计中B集合的b2个元素一一对应，若X集合中的元素被包含在B集合中的元素中，则将对应的机架和核心交换机组相连；

S2.9：在S2.8连接好的二分图中，对于每个核心交换机组及其相连的机架，按照步骤S2.9.1-S2.9.2连接核心交换机组内的核心交换机和机架内的超级交换机；

S2.9.1：对于每台机架，按照从小到大的编号顺序选择与核心交换机组连接的超级交换机；若编号从1到i-1的超级交换机均已和z个核心交换机组相连，且编号为i的超级交换机尚未与z个核心交换机组相连，则选择编号为i的超级交换机；

S2.9.2：将n台机架内选中的超级交换机和vx²台核心交换机按照S2.3中构造好的横截设计连接成二分图；具体的，将n台机架内选中的超级交换机和台核心交换机按照参数为{n,v,x}的横截设计连接成二分图；将n台机架内选中的超级交换机包含的所有n*x台汇聚交换机与横截设计中X集合中的n*x个元素一一对应，n台机架内选中的超级交换机与横截设计中G中的n组一一对应，台核心交换机与横截设计中B集合中的个元素一一对应，若X集合中的元素被包含在B集合中的元素中，则将对应的汇聚交换机与核心交换机相连；

S2.10：将v2台机架复制c2份，每份机架内汇聚交换机与核心交换机的连接模式与原机架相同；

S3：每台边缘交换机连接s台服务器。