專利名稱：數(shù)據(jù)中心可擴展組播方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)技術領域，特別涉及一種數(shù)據(jù)中心可擴展組播方法及系統(tǒng)。
背景技術：
云計算因其安全、可靠、便捷、甚至幾乎無限多種應用可能的特點而倍受青睞，在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中，是可預見的必然趨勢之一。云計算涉及的眾多技術領域之中，數(shù)據(jù)中心是其核心，是云計算的關鍵基礎平臺。在云計算飛速實施、發(fā)展的過程中，想要更具市場競爭力、占領更大的市場份額，必然要為用戶提供更優(yōu)質的服務，這就需要加高效、可靠、低成本的數(shù)據(jù)中心來進行支持。作為云計算服務的重要組成部分，數(shù)據(jù)中心一直處于發(fā)展變革之中。高密度帶來的供電和散熱需求、大規(guī)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(shù)據(jù)中心向前邁進。在現(xiàn)今已有的硬件設施條件下，影響數(shù)據(jù)中心性能的主要瓶頸是網(wǎng)絡帶寬。如何才能更加高效地利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡帶寬？組播通信以其低影響率、低負擔、節(jié)約帶寬等特點脫穎而出，在數(shù)據(jù)中心中得到廣泛應用。然而在數(shù)據(jù)中心中，服務器終端以及組播組的數(shù)量往往是巨大的，而數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心內存可擴展性問題?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的設計趨勢是使用大量低端路由器進行服務器互聯(lián)，這樣可以降低花費，但是空間受限，那么如何在小的內存空間內維系好潛在的大量轉發(fā)表成為數(shù)據(jù)中心面臨的巨大挑戰(zhàn)，設計可擴展轉發(fā)計劃來適應數(shù)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，以進行哈希計算并設置標識位的方法來作為轉發(fā)判斷的依據(jù)。然而由于bloom filter匹配時耦合性的存在，有時會導致發(fā)生誤報，進而產(chǎn)生一定的帶寬浪費
發(fā)明內容
(一 )要解決的技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是如何降低數(shù)據(jù)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(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)中心可擴展組播方法，包括以下步驟S1:為所述數(shù)據(jù)中心中交換機的每一個端口均設置一個組播轉發(fā)表，并設置所述數(shù)據(jù)中心中組播組的總分類數(shù)；S2 :通過所述數(shù)據(jù)中心中組播組的總分類數(shù)、以及各組播組出現(xiàn)的概率計算所述組播轉發(fā)表中各類組播組所使用的哈希函數(shù)個數(shù)，根據(jù)所述組播轉發(fā)表中各類組播組所使用的哈希函數(shù)個數(shù)、各組播組出現(xiàn)的概率、以及組播組的總分類數(shù)構建數(shù)據(jù)中心；S3 當所述交換機的端口收到某組播組發(fā)來的數(shù)據(jù)包時，所述交換機判斷所述組播組的類型，并根據(jù)所述組播轉發(fā)表中與其類型對應的哈希函數(shù)進行匹配，若匹配成功，則轉發(fā)該數(shù)據(jù)包，否則丟棄該數(shù)據(jù)包。優(yōu)選地，步驟S2中構建數(shù)據(jù)中心時，通過以下步驟進行S21 :當所述數(shù)據(jù)中心中新建一個當前組播組時，通過所述數(shù)據(jù)中心中各組播組出現(xiàn)的概率、以及組播組的分類數(shù)計算當前組播組所對應的哈希函數(shù)個數(shù)，根據(jù)當前組播組所對應的哈希函數(shù)個數(shù)判斷其類型，并為當前組播組分配一個屬于此類組播組的地址；S22 :所述交換機通過所述地址判斷當前組播組的類型，并根據(jù)步驟S21中計算得到的當前組播組對應的哈希函數(shù)個數(shù)，將當前組播組按照對應的哈希函數(shù)存入所述組播轉發(fā)表中。優(yōu)選地，步驟S2中通過下式在數(shù)據(jù)泄漏率最小時，計算所述組播轉發(fā)表中各類組播組所使用的哈希函數(shù)個數(shù)，
權利要求
1.一種數(shù)據(jù)中心可擴展組播方法，其特征在于，包括以下步驟 S1:為所述數(shù)據(jù)中心中交換機的每一個端口均設置一個組播轉發(fā)表，并設置所述數(shù)據(jù)中心中組播組的總分類數(shù)；52:通過所述數(shù)據(jù)中心中組播組的總分類數(shù)、以及各組播組出現(xiàn)的概率計算所述組播轉發(fā)表中各類組播組所使用的哈希函數(shù)個數(shù)，根據(jù)所述組播轉發(fā)表中各類組播組所使用的哈希函數(shù)個數(shù)、各組播組出現(xiàn)的概率、以及組播組的總分類數(shù)構建數(shù)據(jù)中心； 53:當所述交換機的端口收到某組播組發(fā)來的數(shù)據(jù)包時，所述交換機判斷所述組播組的類型，并根據(jù)所述組播轉發(fā)表中與其類型對應的哈希函數(shù)進行匹配，若匹配成功，則轉發(fā)該數(shù)據(jù)包，否則丟棄該數(shù)據(jù)包。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2中構建數(shù)據(jù)中心時，通過以下步驟進行 521:當所述數(shù)據(jù)中心中新建一個當前組播組時，通過所述數(shù)據(jù)中心中各組播組出現(xiàn)的概率、以及組播組的分類數(shù)計算當前組播組所對應的哈希函數(shù)個數(shù)，根據(jù)當前組播組所對應的哈希函數(shù)個數(shù)判斷其類型，并為當前組播組分配一個屬于此類組播組的地址； 522:所述交換機通過所述地址判斷當前組播組的類型，并根據(jù)步驟S21中計算得到的當前組播組對應的哈希函數(shù)個數(shù)，將當前組播組按照對應的哈希函數(shù)存入所述組播轉發(fā)表中。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2中通過下式在數(shù)據(jù)泄漏率最小時，計算所述組播轉發(fā)表中各類組播組所使用的哈希函數(shù)個數(shù)，
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，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，其特征在于，所述數(shù)據(jù)中心中組播組的總分類數(shù)為大于I的整數(shù)。
6.一種數(shù)據(jù)中心可擴展組播系統(tǒng)，其特征在于，包括 設置模塊，用于為所述數(shù)據(jù)中心中交換機的每一個端口均設置一個組播轉發(fā)表，并設置所述數(shù)據(jù)中心中組播組的總分類數(shù)； 數(shù)據(jù)中心構建模塊，用于通過所述數(shù)據(jù)中心中組播組的總分類數(shù)、以及各組播組出現(xiàn)的概率計算所述組播轉發(fā)表中各類組播組所使用的哈希函數(shù)個數(shù)，根據(jù)所述組播轉發(fā)表中各類組播組所使用的哈希函數(shù)個數(shù)、各組播組出現(xiàn)的概率、以及組播組的總分類數(shù)構建數(shù)據(jù)中心； 匹配模塊，用于當所述交換機的端口收到某組播組發(fā)來的數(shù)據(jù)包時，所述交換機判斷所述組播組的類型，并根據(jù)所述組播轉發(fā)表中與其類型對應的哈希函數(shù)進行匹配，若匹配成功，則轉發(fā)該數(shù)據(jù)包，否則丟棄該數(shù)據(jù)包。
7.如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)中心構建模塊中包括 地址分配子模塊，用于當所述數(shù)據(jù)中心中新建一個當前組播組時，通過所述數(shù)據(jù)中心中各組播組出現(xiàn)的概率、以及組播組的分類數(shù)計算當前組播組所對應的哈希函數(shù)個數(shù)，根據(jù)當前組播組所對應的哈希函數(shù)個數(shù)判斷其類型，并為當前組播組分配一個屬于此類組播組的地址； 存儲子模塊，用于所述交換機通過所述地址判斷當前組播組的類型，并根據(jù)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(shù)個數(shù)，將當前組播組按照對應的哈希函數(shù)存入所述組播轉發(fā)表中。
8.如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)中心構建模塊中通過下式在數(shù)據(jù)泄漏率最小時，計算所述組播轉發(fā)表中各類組播組所使用的哈希函數(shù)個數(shù)，
9.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，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(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)中心中組播組的總分類數(shù)為大于I的整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)中心可擴展組播方法及系統(tǒng)，涉及互聯(lián)網(wǎng)技術領域，該方法包括S1為所述數(shù)據(jù)中心中交換機的每一個端口均設置一個組播轉發(fā)表，并設置所述數(shù)據(jù)中心中組播組的總分類數(shù)；S2通過所述數(shù)據(jù)中心中組播組的總分類數(shù)、以及各組播組出現(xiàn)的概率計算所述組播轉發(fā)表中各類組播組所使用的哈希函數(shù)個數(shù)，構建數(shù)據(jù)中心；S3所述交換機的端口根據(jù)所述組播轉發(fā)表中與其類型對應的哈希函數(shù)進行匹配，若匹配成功，則轉發(fā)該數(shù)據(jù)包，否則丟棄該數(shù)據(jù)包。本發(fā)明通過各組播組出現(xiàn)的概率計算組播轉發(fā)表中各類組播組所使用的哈希函數(shù)個數(shù)，使得不同類的組播組能夠使用不同的哈希函數(shù)，降低了數(shù)據(jù)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(yōu)先權日2011年10月18日
發(fā)明者李丹, 崔恒綱, 胡艷, 夏勇 申請人:清華大學, 日電(中國)有限公司