FatTree拓扑结构是由MIT的Fares等人在改进传统树形结构性能的基础上提出的,属于switch-only型拓扑。服务器
整个拓扑网络分为三个层次:自上而下分别为边缘层(edge)、汇聚层(aggregate)和核心层(core),其中汇聚层交换机与边缘层交换机构成一个pod,交换设备均采用商用交换设备。网络
图1 常规树形拓扑性能
图2 二叉胖树优化
图3 四叉胖树spa
图3 六叉胖树视频
FatTree构建拓扑规则以下:FatTree拓扑中包含的Pod数目为 kk,每个pod链接的sever数目为(k/2)2(k/2)2,每个pod内的边缘交换机及聚合交换机数量均为k/2k/2,核心交换机数量为(k/2)2(k/2)2,网络中每个交换机的端口数量为kk,网络所能支持的服务器总数为k3/4k3/4。部署
FatTree结构采用水平扩展的方式,当拓扑中所包含的pod数目增长,交换机的端口数目增长时,FatTree投票可以支持更多的服务器,知足数据中心的扩展需求,如k=48k=48时,FatTree可以支持的服务器数目为27648。it
FatTree结构经过在核心层多条链路实现负载的及时处理,避免网络热点;经过在pod内合理分流,避免过载问题。自动化
FatTree对分带宽随着网络规模的扩展而增大,所以可以为数据中心提供高吞吐传输服务;不一样pod之间的服务器间通讯,源、目的节点之间具备多条并行路径,所以网络的容错性能良好,通常不会出现单点故障;采用商用设备取代高性能交换设备,大幅度下降网络设备开销;网络直径小,可以保证视频、在线会与等服务对网络实时性的要求;拓扑结构规则、对称,利于网络布线及自动化配置、优化升级等。class
Fat-Tree结构也存在必定的缺陷:Fat-Tree结构的扩展规模在理论上受限于核心交换机的端口数目,不利于数据中心的长期发展要求;对于Pod内部,Fat-Tree容错性能差,对底层交换设备故障很是敏感,当底层交换设备故障时,难以保证服务质量;拓扑结构的特色决定了网络不能很好的支持one-to-all及all-to-all网络通讯模式,不利于部署MapReduce、Dryad等现代高性能应用;网络中交换机与服务器的比值较大,在必定程度上使得网络设备成本依然很高,不利于企业