[发明专利]一种基于VLC链路的混合数据中心网络系统VHCN

说明书

本发明涉及数据中心网络拓扑结构设计技术领域，且公开了一种基于VLC链路的混合数据中心网络结构VHCN，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；本发明中，本发明将无线的VLC链路加入到有线的HCN结构中，没有改变HCN的部署环境，解决了如今大型数据中心网络传统结构扩展之后重新部署困难，灵活性不高，维护成本高的问题。

技术领域

本发明涉及数据中心网络拓扑结构设计技术领域，具体为一种基于VLC链路的混合数据中心网络结构VHCN。

背景技术

在云计算技术趋势的影响下，数据中心网络正发生着深刻的变革，体现在规模、带宽、多链路、扩展性、灵活性的提升和成本的降低上。传统的有线数据中心网络结构分为两种：以交换机为中心的数据中心网络和以服务器为中心的数据中心网络，但是这两种有线数据中心网络都存在各种缺陷。如附图1所示Fat-tree共有核心层(core level)、聚集层(aggregation level)、边界层(edge level)这3层交换机；有n个Pod(其中含有聚集层和边界层各n/2个交换机)；Pod内聚集层交换机和边界层的交换机采用全连接的方式；核心层有(n/2)2个n口交换机,每个交换机有一个端口连接一个Pod。实现了系统的大规模互连以及服务器之间的高通信带宽，但受限于交换机端口数扩展不易，它的树形特征也决定了其不能很好地支持一对多和多对多的网络通信服务。如附图2所示，BCube是一种递归构建的、具有高吞吐量的新型数据中心网络结构，BCube0由n个服务器连接一个n口交换机构成；BCubek由n个BCubek-1和nk个n口交换机构成。但是BCube扩展会带来巨大的硬件成本和人力成本。如附图3所示，HCN网络结构以双端口的服务器为转发中心，并以递归的定义方式进行扩展，结构HCN(n，h)由n个下一级HCN(n，h-1)结构组成，且每个HCN(n,h-1)结构通过全相连的方式与其他n-1个同等级的结构相连，其中n表示交换机的端口数目,h和h-1表示HCN结构的等级,服务器节点的命名规则是A＝a_ha_h-1…a₀(a_i∈[1,n],[i∈[0,h]),a0表示当前节点在HCN(n,0)中的位置，a1表示HCN(n,0)在HCN(n,1)中的位置，ah表示HCN(n，h-1)在HCN(n，h)中的位置。HCN部署简单，扩展方便，但是受限于结构特征对分带宽存在一定的缺陷，路径丰富度不足。

传统的数据中心网络结构已经不能满足现代化的需求，本发明中提出了利用无线VLC技术来弥补HCN的结构缺陷，增强结构性能。无线VLC技术灵活性较强，可以在不改变现有HCN结构的部署条件下，对现有结构进行增强，把无线链接和有线链接结合起来，解决现在结构面临的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于VLC链路的混合数据中心网络结构VHCN，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于VLC链路的混合数据中心网络结构VHCN，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；