可重构网络基础设施资源调度原理

发布时间： 2022-11-08

可重构网络基础设施资源调度原理

1.计算资源调度

计算资源调度的核心在于初始分配调度及动态规划，典型的调度算法包括：首次匹配、负载均衡、轮转指针等，可统一规划为运筹学的线性规划NP求最优解/次优解的问题，约束条件及目标函数均可按需进行策略配置。

2.分布式存储资源调度

分布式存储系统将所有弹性通信网络基础设施中的本地存储组织为若干个资源池，基于资源池提供创建/删除应用卷、创建/删除快照等接口，为操作系统提供卷设备功能。分布式存储系统功能组成如图1所示。

图1　分布式存储系统功能组成图

存储接口层：通过存储API向操作系统提供卷设备。

存储服务层：提供各种存储高级特性，如快照、精简配置、容灾备份等。

存储引擎层：分布式存储系统的基本功能，包括管理状态控制、分布式数据路由、强一致性复制等。

存储管理：实现分布式存储系统软件的安装部署、自动化配置、在线升级、告警、监控和日志等OM功能。

3.分级分域网络资源调度

网络资源调度基于分级分域的SDN控制架构，如图2所示。

将传统的SDN控制平面分为Super层和Domain层，并将整个网络划分为多个域（Domain）。其中，Super层运行超级控制器（Super控制器），Domain层运行域控制器（Domain控制器）。Domain层的每个Domain控制器负责一个SDN域内的网络管理和控制。而上层的Super控制器则负责Domain控制器间的协同，完成SDN域间的网络管理和控制工作。Domain控制器与Super控制器之间使用标准通信协议进行通信。使用分域的方法使得每个Domain控制器直接管理所在域，使用分层的方法用上层Super控制器负责下层各Domain控制器之间的编排和协同，这样既满足了网络的可扩展性又可以实现多控制器的编排和协同控制。

图2　分级分域的网络资源调度架构

分级分域下的跨域通信如图3所示，当跨域资源请求到来时，域控制器将其发送给超级控制器。超级控制器将基于全局拓扑信息计算跨域路径，并将回复报文发送给转发路径上的BigSwitch（Domain网络）。BigSwitch收到转发回复报文之后，需将其翻译成对应南向报文并安装到数据层面设备，从而完成跨域路径通信。通过层级化管理的架构，跨域通信的路径计算被分为域内路径计算和域间路径计算两部分。

图3　分级分域下的跨域通信

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