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专利号: 2021109247086
申请人: 桂林电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-07-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多SDN控制器与软硬件协同的大规模集群存储系统架构,其特征在于,包括存储层,所述存储层和多个SDN交换机连接,多个所述SDN交换机经过划分形成多个交换域,多个所述交换域分别和多个软硬件协同控制层连接,所述软硬件协同控制层包括控制器和FPGA硬件加速器,多个所述控制器周期性进行主控制器和从控制器划分;

所述存储层,用于存储数据;

所述SDN交换机,用于进行数据交换;

所述控制器,用于管理所连接的交换域中的所述SDN交换机和存储层;

所述FPGA硬件加速器,用于对不同场景下的流调度效率进行优化;

所述FPGA硬件加速器,用于对不同场景下的流调度效率进行优化具体包括:提高集群存储系统在多副本写入场景下的流调度效率;提高集群存储系统在多副本读取场景下的流调度效率;提高集群存储系统在纠删码节点修复场景下的流调度效率;

所述提高集群存储系统在纠删码节点修复场景下的流调度效率的具体步骤如下:利用软件定义网络技术实时监控获取网络状态信息;

根据存储服务器的当前状态选择出若干个存储服务器作为数据的发送节点;

确定发送节点集合后,SDN控制器将计算传输路径的相关参数上传至FPGA硬件加速器;

FPGA硬件加速器将计算好的汇聚路径发回SDN控制器,SDN控制器根据计算好的路径信息向各SDN交换机下发流表。

2.如权利要求1所述的一种基于多SDN控制器与软硬件协同的大规模集群存储系统架构,其特征在于,所述多个所述控制器周期性进行主控制器和从控制器划分的具体步骤是:主控制器向所有从控制器发送控制器负载信息请求;

所有从控制器向主控制器返回负载信息;

主控制器根据接收的控制器负载信息进行排序,选出负载最小的从控制器为下一时刻的主控制器;

主控制器数据迁移,并启动新的主控制器。

3.如权利要求2所述的一种基于多SDN控制器与软硬件协同的大规模集群存储系统架构,其特征在于,所述负载信息包括控制器计算能力、所在域交换机和主机数量、接收包数量。

4.如权利要求3所述的一种基于多SDN控制器与软硬件协同的大规模集群存储系统架构,其特征在于,所述多个所述SDN交换机经过划分形成多个交换域的具体步骤包括:参数初始化;

计算节点游走的概率分布,得出节点序列,以网络中每一个节点作为初始点,然后根据概率分布和节点序列长度得出一个节点序列,迭代预设次数后得到最终节点序列;

将得到的最终节点序列训练得出节点向量;

通过聚类算法对节点向量进行聚类,得出交换机归属的控制器;

若交换机归属的控制器发生改变,则进行交换机迁移。

5.如权利要求1所述的一种基于多SDN控制器与软硬件协同的大规模集群存储系统架构,其特征在于,所述提高集群存储系统在多副本写入场景下的流调度效率的具体步骤是:根据组播业务流对网络性能的需求对其进行优先级区分;

利用软件定义网络技术实时监控获取网络状态信息,并将网络状态信息存入链路信息表中;

SDN控制器在收到组播路径计算任务时,将路径的计算参数上传至FPGA硬件加速器;

FPGA硬件加速器将计算好的组播路径发回SDN控制器,SDN控制器根据计算好的路径信息向各SDN交换机下发流表。

6.如权利要求5所述的一种基于多SDN控制器与软硬件协同的大规模集群存储系统架构,其特征在于,所述上传参数包括当前的网络状态信息、组播业务流的类型、业务流的源节点与目的节点集合。