[发明专利]一种基于VLC链路的混合数据中心网络系统VHCN

权利要求书

1.一种基于VLC链路的混合数据中心网络结构VHCN，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在数据中心网络HCN拓扑结构中添加无线VLC链路，原有的HCN结构不发生改变，仅在服务器层面加入无线VLC链路；

S1.1、构建规则的无线VLC链路：

为每个服务器安装4个用于构建无线VLC链路的LED收发器，且所有的服务器形成n行n列的网格拓扑结构，网格内服务器的4个收发器安装在四个侧面以构建与其相邻机架的常规链路，而网格边缘的机架可以构建不超过3个规则链路；

S1.2、构建随机的无线VLC链路：

备用的LED收发器安装在服务器顶部用于构建不规则的无线VLC链路，当每两个服务器之间的汉明距离大于2且没有直接连接时，构建随机的无线VLC链路；

S2、通信时，以最短路径长度为标准选择有线路由或使用无线VLC链路的无线路由或有线路由与无线路由结合的混合路由进行通信。

2.根据权利要求1所述的一种基于VLC链路的混合数据中心网络结构VHCN，其特征在于：所述步骤S1.1中，构建规则的无线VLC链路的具体过程为：

对服务器进行放置，HCN拓扑中没有直接相连的服务器可以相邻放置，若发生冲突，重复此步骤，直至找到服务器的合适摆放位置，具体的为设HCN中两个服务器A、B分别为A＝a_ha_h-1…a₀(a_i∈[1,n],[i∈[0,h])，B＝b_hb_h-1…b₀(b_i∈[1,n],i∈[0,h])当a_ha_h-1…a₁＝b_hb_h-1…b₁且a₀≠b₀时或者a_h＝bi(i∈[0,h-1])且b_h＝ai(i∈[0,h-1])时发生冲突，即在HCN拓扑结中没有直接相连的两个服务器相邻放置；若发生冲突，重复此步骤，直至找到服务器的合适摆放位置，在服务器侧面安装LED收发器，相邻服务器之间构成规则链路。

3.根据权利要求1所述的一种基于VLC链路的混合数据中心网络结构VHCN，其特征在于：所述步骤S1.2中，构建随机的无线VLC链路的具体过程为：计算两个服务器之间的欧式距离其中(x₁,y₁),(x₂,y₂)为两个服务器在二维网格拓扑中的坐标；由于LED收发器在10米内进行高速率数据传输，所以相邻服务器之间的距离小于10米通过随机链路连接的两个服务器应满足不等式以HCN的基本构建单元HCN(n,0)为一个pod，构建的随机链路在不同的pod之间，构建pod图G＝(V，E)，pod连通度定义为G中边数与对应完全图中边数的比值，重复此步骤，找到使pod间有最大的连通度的随机连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于VLC链路的混合数据中心网络结构VHCN，其特征在于：所述m和n表示两个服务器，i表示此服务器在网格拓扑的第i行，j表示此服务器在网格拓扑的第j列。

5.根据权利要求1所述的一种基于VLC链路的混合数据中心网络结构VHCN，其特征在于：所述步骤S1中，在数据中心网络HCN拓扑结构中添加无线VLC链路，无线VLC链路中的规则链路的LED收发器安装在服务器侧面；随机链路的LED收发器安装在服务器顶端，利用定点着色的方法让不同组的收发器位于不同平面。

6.根据权利要求1所述的一种基于VLC链路的混合数据中心网络结构VHCN，其特征在于：所述步骤S2中，进行通信时，以最短路径长度为标准选择有线路由或使用无线VLC链路的无线路由或有线路由与无线路由结合的混合路由进行通信。

7.根据权利要求1所述的一种基于VLC链路的混合数据中心网络结构VHCN，其特征在于：所述步骤S2中，在一对一进行通信时，对于源节点src和目标节点dst，首先判断两个节点是否由有线链路或无线链路直接连接，在同一基础单元中经一个交换机连接也可视为直接连接，对于两个没有直接连接的节点，如果其所在基础单元是由无线链路进行连接，可以用过基础单元间的无线链路进行通信，在一个基础单元内的通信路径可由构建过程中直接给出，如果两个基础单元内没有无线链路连通，可通过GetIntraLink给出源和目地节点所在的次一级机构间的连接(dst1，src1)，在对新的源和目的节点(src，dst1)，(src1，dst)进行以上过程，直至出现源节点src到目的节点dst之间的全部路径。