层次网络体系结构信道分配.ppt

计算机网络体系结构 * C1/C C2/C C3/C …… Cn/C 计算机网络体系结构 * Hash(SIP, DIP)=C1/C Hash(SIP, DIP)=C3/C 简单的基于均匀概率分布的分配方法，让各信道得到的通信流的数量与信道容量成正比。 如果所有的流具有相同的性质，例如，参加信道分配的所有通信流都是网络电话，都采用相同的采样、编码和压缩方法，具有相同的峰值速率，他们的统计特性基本相同，申请的资源也一样多，则这种简单的方法就基本上满意了。 计算机网络体系结构 * （1）剔除失效信道后重新计算 C值及在（0，1）区间上的分布。这样，所有正常的信道将分担全部通信流量。这种方法，有可能大量的流都要改变物理信道。 （2）只把分配到失效信道上的数据包再进行一次计算，均衡地分配到所有正常信道上。这种方法只让一部分流改道，受影响的面小得多。但要二次计算Hash，对节点域的交换效率有一定的影响。 计算机网络体系结构 * 我们假定流是同质的。 当逻辑信道中各物理信道速率很高、异质的程度有限时，信道异质性对数据流的总延迟所造成的影响是可以忽略的。 计算机网络体系结构 * 如果流是异质的，会出现什么情况？ 计算机网络体系结构 * 当考虑流的异质性时，我们发现，上面描述的简单按信道容量比例随机分配通信流的方法就有问题了。流与流之间的差异是巨大的。一个话音流的通信量很小，一个视频流的数据流量很大。如果信道C1和C2的容量相同，C1分配到 1000个话音流，C2分配到1000个视频流，从流数量的角度看是平衡的，但从信道的负荷看，C1和C2的负荷是极不均衡的。 计算机网络体系结构 * 在节点的每个外部输入端口 ，对应于每个逻辑端口有一张Hash表，记录Hash值与外部输出端口的映射关系。 Hash 函数F=f(源IP地址，目标IP地址)，使它的计算结果取整数值且均匀地分布在0,1,…B的Hash 空间中。 计算机网络体系结构 * Bi 输出端口 0 1 1 … 2 1 3 2 … 2 3 .. B 3 计算机网络体系结构 * 信道1 Gbps ,信道2 2.5Gbps，信道3 10 Gbps 信道1=7.4% 信道2=18.5% 信道3=74% 7个 19个 74个 用Hash 空间代替了简单随机数分配中的每条信道的单一区间。 但这种分配没有保证流量在同一逻辑链路的各物理信道之间公平地分布负载，因为仍然没有考虑通信流的异质性。 计算机网络体系结构 * 计算机网络体系结构 * 保证负载平衡的关键就是在上述按信道容量比例分配的基础上，计算每条信道的配载因子，并保持各信道的配载因子大体相同。 计算机网络体系结构 * Bi 输出端口 0 1 1 3 2 2 3 1 … 2 3 3 B 3 在外部输入端口处，采用时间窗口方法实时测量分配给逻辑链路i内K个外部出口链路的流量。 记录当前时间窗口分配给外部输出端口的流量 记录当前时间窗口逻辑端口所有外部输出端口的流量总和 记录前H个时间窗口内分配给外部输出端口的流量占逻辑端口所有外部输出端口的流量总和的比例。 计算机网络体系结构 * 根据测量结果判断负载分配是否均衡，不均衡则触发Hash 表调节机制。指向某外部输出端口的负载超过了其配载因子达到一预定的域值，减少该外部输出端口占据Hash 表项数目，增加负载小的外部输出端口占据Hash 表表项数目。 计算机网络体系结构 * 最大最小值互补法 最佳互补法：多次执行最大最小互补法。 计算机网络体系结构 * 计算机网络体系结构 * * 计算机网络体系结构 Subnet masking: RFCs 950, 1812 CIDR: RFCs 1518, 1519, 2050 Private Network Numbers: RFC 1918 Variable-length subnet masks (VLSM): RFC 1812 Network Address Translation : RFC 1631 * 计算机网络体系结构 * 计算机网络体系结构 子网划分示例 (8 子网) * 计算机网络体系结构 计算机网络体系结构 计算机网络体系结构 计算机网络体系结构 Class A and B addresses make up 75 percent of the IPv4 address space, but a relative handful of organizations (fewer than 17,000) can be assigned a Class A or B network number. Class C network addresses are far m