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随着云计算、大数据和互联网服务的兴起,数据中心中出现了一类轻量级的可扩展的负载,传统的高性能服务器对这类负载的适配性并不是很好,主要体现在服务器计算密度低,资源利用率不高以及可扩展性不强。针对这一现状,曙光云服务器系统采用轻量级处理器以及分布式硬件资源共享的架构,实现了高密度,高可扩展性和较高的硬件资源利用率。本文以曙光云服务器的总体设计为基础,设计并实现了分布式网络资源共享的曙光云服务器网络系统。 曙光云服务器系统利用高性能互连网络运载以太网报文,实现了网络资源的分布式共享。互连网络控制器中的以太网交换模块采用二层交换,借助于简化的OpenFlow流表使服务器的网络管理更加简便。由于高性能互连网络采用2D Torus或者全互连的拓扑结构,TCP/IP/Ethernet中的广播报文很容易在互连网络中产生广播风暴而浪费网络带宽,甚至导致网络不可用。针对网络中的最主要的两种广播报文,本文通过利用分布式DHCP服务器和分布式ARP代理将广播报文限制在本地,使其不会出现在互连网络中,从而避免了广播风暴的发生。 为了满足数据中心工作负载对服务器的扩展性需求,本文以曙光云服务器系统作为一个独立的结点,构建了基于以太网的3D Torus网络架构。该架构支持系统中任意两台主机间全带宽下的无限制通信,并且具有较高的鲁棒性,和极佳的扩展性。本文采用基于IS-IS协议的曙光云服务器路由协议为3D Torus系统中的主机提供路由,使整个3DTorus系统中的主机工作在一个局域网中。 本文最后对曙光云服务器的网络系统进行了功能测试和性能测试,结果表明网络可以正常使用并且吞吐量接近网络带宽的理论峰值,延迟同商用交换机基本相同。