软件定义数据中心网络虚拟化研究

摘要

随着云计算的发展，数据中心作为支撑云计算的基础设施越来越受到重视，虚拟化技术作为实现云计算的关键技术在数据中心中得到了广泛的使用和研究，促进了软件定义数据中心的兴起和发展。软件定义数据中心中计算和存储的虚拟化技术已经发展了多年，但是网络的虚拟化技术还处于兴起阶段，有许多问题需要深入研究，网络的能耗问题就是其中之一。数据中心的能耗问题作为一个亟需解决的实际问题受到了工业界和学术界的极大关注。网络设备占了数据中心能耗的10％-15%，网络功能虚拟化的出现给数据中心节能研究带来了新的机遇。通过用通用硬件和软件替换专用硬件，网络设备这部分能耗可能在现有的方案上得到进一步地优化。然而该领域目前仍缺少广泛或深入的研究，尤其是量化研究。因此，为了探究不同的网络虚拟化技术在能耗上的区别，网络虚拟化能耗分析系统通过真实实验平台和真实流量的测试，分析了同一数据平面在处理不同类型的流量时的能耗差别、不同的数据平面处理相同流量时的能耗差别、I/O虚拟化对能耗的影响、不同I/O虚拟化技术的能耗差别、同一虚拟网络功能处理不同类型流量时的能耗差别以及不同虚拟网络功能处理相同流量时的能耗差别。实验结果能为网络功能虚拟化的真实部署提供指导以减少能耗，包括如何根据不同流量类型选择适合的数据平面，如何选择既节能又兼顾性能的I/O虚拟化技术，如何根据资源供给选择虚拟网络功能软件等。

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1 绪 论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究内容

1.4论文组织结构

2 网络功能虚拟化能耗测量系统设计

2.1 网络功能虚拟化总体框架

2.2 测量方法设计

2.3 小结

3 网络功能虚拟化能耗测量系统的实现

3.1实验对象的选取

3.2 实验平台搭建

3.3 实验设置

3.4 小结

4网络虚拟化能耗测量与分析

4.1 数据平面对能耗的影响

4.2 I/O虚拟化对能耗的影响

4.3 虚拟网络功能对能耗的影响

4.4 小结

5 总结与展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的主要科研项目

附录3 攻读硕士学位期间申请的国家发明专利