基于粒子群优化算法的数据中心网络流量调度策略*

马枢清，唐 宏，李 艺，雷援杰

(重庆邮电大学 a.通信与信息工程学院；b.移动通信技术重庆市重点实验室，重庆 400065)

0 引 言

随着数据中心规模不断扩展以及业务类型越来越多,丰富的业务需要大量的服务器组成集群系统协同完成工作，数据中心内部的通信变得更加频繁，从而使得数据中心的东西向流量逐渐增多，数据中心网络流量由“南北”为主转为“东西”为主。

传统数据中心网络将网络设备、操作系统及网络应用紧耦合在一起，相互依赖，任一部分更新升级则要求另外两部分做出同样的升级，导致网络扩展难度很高，严重阻碍了网络的快速发展。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的出现为数据中心网络的发展提供了契机[1]。SDN将数据平面和控制平面分离，底层硬件可以通用，控制平面的控制器通过南向接口对数据平面编程控制和配置管理，同时通过北向接口给应用层提供可编程能力。控制器起到了集中控制网络的作用，很好地适应了数据中心网络的需求。

研究表明[2]，当前数据中心流量80%的流持续时间不超过10 s，不到0.1%的流持续时间超过200 s。文献[3]指出，90%的流携带不超过1 MB的数据，超过90%的字节传输在大于100 MB的流中。因此，根据流占用链路带宽大小以及在网络中的持续时间长短将流量分为大流和小流。但一般网络中两类流量是并存的，如果不考虑流特征，随意地选择流传输路径，容易造成链路带宽负载不均衡且带宽浪费问题。因此，如何设计一种有效的流量调度策略是当前数据中心网络中一项重要的研究内容。……