數據中心可擴展組播方法及系統的製作方法
2023-09-24 12:57:20 4
專利名稱：數據中心可擴展組播方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及網際網路技術領域，特別涉及一種數據中心可擴展組播方法及系統。
背景技術：
雲計算因其安全、可靠、便捷、甚至幾乎無限多種應用可能的特點而倍受青睞，在網際網路發展過程中，是可預見的必然趨勢之一。雲計算涉及的眾多技術領域之中，數據中心是其核心，是雲計算的關鍵基礎平臺。在雲計算飛速實施、發展的過程中，想要更具市場競爭力、佔領更大的市場份額，必然要為用戶提供更優質的服務，這就需要加高效、可靠、低成本的數據中心來進行支持。作為雲計算服務的重要組成部分，數據中心一直處於發展變革之中。高密度帶來的供電和散熱需求、大規模帶來的場地需求、高運營成本帶來的消耗需求等等這些動力，無一不推動著數據中心向前邁進。在現今已有的硬體設施條件下，影響數據中心性能的主要瓶頸是網絡帶寬。如何才能更加高效地利用現有的網絡帶寬？組播通信以其低影響率、低負擔、節約帶寬等特點脫穎而出，在數據中心中得到廣泛應用。然而在數據中心中，伺服器終端以及組播組的數量往往是巨大的，而數據中心普遍使用的是低端路由器，內存非常有限，這樣就會引出數據中心內存可擴展性問題。現代數據中心的設計趨勢是使用大量低端路由器進行伺服器互聯，這樣可以降低花費，但是空間受限，那麼如何在小的內存空間內維繫好潛在的大量轉發表成為數據中心面臨的巨大挑戰，設計可擴展轉發計劃來適應數量日益增加的組播組變得非常重要。bloom filter是近年來常用的對路由器中的組播表進行壓縮的方式，以進行哈希計算並設置標識位的方法來作為轉發判斷的依據。然而由於bloom filter匹配時耦合性的存在，有時會導致發生誤報，進而產生一定的帶寬浪費
發明內容
(一 )要解決的技術問題本發明要解決的技術問題是如何降低數據中心的誤報率，以減少的帶寬浪費比。( 二 )技術方案為解決上述技術問題，本發明提供了一種數據中心可擴展組播方法，包括以下步驟S1:為所述數據中心中交換機的每一個埠均設置一個組播轉發表，並設置所述數據中心中組播組的總分類數；S2 :通過所述數據中心中組播組的總分類數、以及各組播組出現的概率計算所述組播轉發表中各類組播組所使用的哈希函數個數，根據所述組播轉發表中各類組播組所使用的哈希函數個數、各組播組出現的概率、以及組播組的總分類數構建數據中心；S3 當所述交換機的埠收到某組播組發來的數據包時，所述交換機判斷所述組播組的類型，並根據所述組播轉發表中與其類型對應的哈希函數進行匹配，若匹配成功，則轉發該數據包，否則丟棄該數據包。優選地，步驟S2中構建數據中心時，通過以下步驟進行S21 :當所述數據中心中新建一個當前組播組時，通過所述數據中心中各組播組出現的概率、以及組播組的分類數計算當前組播組所對應的哈希函數個數，根據當前組播組所對應的哈希函數個數判斷其類型，並為當前組播組分配一個屬於此類組播組的地址；S22 :所述交換機通過所述地址判斷當前組播組的類型，並根據步驟S21中計算得到的當前組播組對應的哈希函數個數，將當前組播組按照對應的哈希函數存入所述組播轉發表中。優選地，步驟S2中通過下式在數據洩漏率最小時，計算所述組播轉發表中各類組播組所使用的哈希函數個數，
權利要求
1.一種數據中心可擴展組播方法，其特徵在於，包括以下步驟 S1:為所述數據中心中交換機的每一個埠均設置一個組播轉發表，並設置所述數據中心中組播組的總分類數；52:通過所述數據中心中組播組的總分類數、以及各組播組出現的概率計算所述組播轉發表中各類組播組所使用的哈希函數個數，根據所述組播轉發表中各類組播組所使用的哈希函數個數、各組播組出現的概率、以及組播組的總分類數構建數據中心； 53:當所述交換機的埠收到某組播組發來的數據包時，所述交換機判斷所述組播組的類型，並根據所述組播轉發表中與其類型對應的哈希函數進行匹配，若匹配成功，則轉發該數據包，否則丟棄該數據包。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟S2中構建數據中心時，通過以下步驟進行 521:當所述數據中心中新建一個當前組播組時，通過所述數據中心中各組播組出現的概率、以及組播組的分類數計算當前組播組所對應的哈希函數個數，根據當前組播組所對應的哈希函數個數判斷其類型，並為當前組播組分配一個屬於此類組播組的地址； 522:所述交換機通過所述地址判斷當前組播組的類型，並根據步驟S21中計算得到的當前組播組對應的哈希函數個數，將當前組播組按照對應的哈希函數存入所述組播轉發表中。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟S2中通過下式在數據洩漏率最小時，計算所述組播轉發表中各類組播組所使用的哈希函數個數，
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，步驟S3中所述交換機通過所述組播組的地址判斷其類型。
5.如權利要求1 4中任一項所述的方法，其特徵在於，所述數據中心中組播組的總分類數為大於I的整數。
6.一種數據中心可擴展組播系統，其特徵在於，包括 設置模塊，用於為所述數據中心中交換機的每一個埠均設置一個組播轉發表，並設置所述數據中心中組播組的總分類數； 數據中心構建模塊，用於通過所述數據中心中組播組的總分類數、以及各組播組出現的概率計算所述組播轉發表中各類組播組所使用的哈希函數個數，根據所述組播轉發表中各類組播組所使用的哈希函數個數、各組播組出現的概率、以及組播組的總分類數構建數據中心； 匹配模塊，用於當所述交換機的埠收到某組播組發來的數據包時，所述交換機判斷所述組播組的類型，並根據所述組播轉發表中與其類型對應的哈希函數進行匹配，若匹配成功，則轉發該數據包，否則丟棄該數據包。
7.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，數據中心構建模塊中包括 地址分配子模塊，用於當所述數據中心中新建一個當前組播組時，通過所述數據中心中各組播組出現的概率、以及組播組的分類數計算當前組播組所對應的哈希函數個數，根據當前組播組所對應的哈希函數個數判斷其類型，並為當前組播組分配一個屬於此類組播組的地址； 存儲子模塊，用於所述交換機通過所述地址判斷當前組播組的類型，並根據地址分配子模塊中計算得到的當前組播組對應的哈希函數個數，將當前組播組按照對應的哈希函數存入所述組播轉發表中。
8.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，數據中心構建模塊中通過下式在數據洩漏率最小時，計算所述組播轉發表中各類組播組所使用的哈希函數個數，
9.如權利要求8所述的系統，其特徵在於，匹配模塊中所述交換機通過所述組播組的地址判斷其類型。
10.如權利要求6 9中任一項所述的系統，其特徵在於，所述數據中心中組播組的總分類數為大於I的整數。
全文摘要
本發明公開了一種數據中心可擴展組播方法及系統，涉及網際網路技術領域，該方法包括S1為所述數據中心中交換機的每一個埠均設置一個組播轉發表，並設置所述數據中心中組播組的總分類數；S2通過所述數據中心中組播組的總分類數、以及各組播組出現的概率計算所述組播轉發表中各類組播組所使用的哈希函數個數，構建數據中心；S3所述交換機的埠根據所述組播轉發表中與其類型對應的哈希函數進行匹配，若匹配成功，則轉發該數據包，否則丟棄該數據包。本發明通過各組播組出現的概率計算組播轉發表中各類組播組所使用的哈希函數個數，使得不同類的組播組能夠使用不同的哈希函數，降低了數據中心的誤報率，從而在整體上減少帶寬浪費比。
文檔編號H04L12/761GK103067284SQ20111031734
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月18日 優先權日2011年10月18日
發明者李丹, 崔恆綱, 胡豔, 夏勇 申請人:清華大學, 日電(中國)有限公司