本发明涉及互联网领域，特别是涉及一种内联网络拓扑结构、构建方法及系统。
背景技术：
随着互联网和计算机技术的飞速发展，我们的生活方式发生了明显的改变，人们对计算机服务的需求不断的增加。为了满足服务的需要，出现了大数据、人工智能、云计算等新兴技术。近年来，互联网巨头公司分别推出了云计算服务，如亚马逊的ec2、谷歌的appengine、微软的azure和salesforce的crm等；国内的中国电信的天翼云、中国移动的移动云、阿里巴巴的阿里云、腾讯的腾讯云等。与此同时，许多新的互联网在线业务(如搜索、社交网络、即时通信等)的用户量也在迅速增长。在云计算和互联网在线业务的快速发展过程中，作为信息化基础设施的数据中心一直处于核心地位，毫不夸张的说，数据中心就是云计算的大脑和心脏，无论是web搜索、数据存储、高性能计算都需要在数据中心的服务器上执行。数据中心在全球蓬勃发展，并伴随着社会经济的增长，数据中心的发展建设将继续处于高速发展的时期。规模庞大的数据中心网络拓扑结构由成百上千个服务器构成，是依靠大型的服务提供商构建的基础设施，而其中的数据中心网络的性能的高低就尤为重要。针对上述问题，需要构建规模更大的数据中心网络。但是现有技术中数据中心网络拓扑结构为树形结构。即，一个根节点交换机与数据中心网络中成千上万个服务器连接，数据中心网络拓扑结构的规模越大，服务器的数量也就越多，对根节点的交换机的性能要求越高。交换机的性能到一定程度就不会增加，即数据中心网络的规模也是有限的，并且构建难度也会越来越大，成本也越来越高。可见，现有技术中不能高效、低成本的构建大规模网络拓扑结构，保证数据中心服务的高效性和可靠性。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种内联网络拓扑结构、构建方法及系统，解决现有技术中构建大规模网络拓扑结构效率低和高成本的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种内联网络拓扑结构，包括交换机和服务器，所述服务器包括多个连接端口，所述交换机包括n个端口；所述内联网络拓扑结构的第0层的拓扑结构包括一个所述交换机和n个所述服务器；一个所述交换机与n个所述服务器直接连接；所述第0层的拓扑结构为最底层的拓扑结构；
第i层的拓扑结构包括m个第i-1层的拓扑结构和mi个所述交换机；第i层的所述交换机的每一个端口分别与不同位置的所述第i-1层的拓扑结构中的服务器连接；以此递归逐层构成所述内联网络拓扑结构。
一种内联网络拓扑结构的构建方法，所述内联网络拓扑结构包括交换机和服务器，包括：
获取第0层的拓扑结构；所述第0层的拓扑结构为n个服务器与一个交换机直接连接；所述交换机包括n个端口；所述服务器包括多个连接端口；
获取拓扑结构的构建规则；所述构建规则为根据m个上一层的拓扑结构和mi个所述交换机构建当前层的拓扑结构；
根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建每层的拓扑结构；
根据所述每层的拓扑结构确定所述内联网络拓扑结构。
可选的，所述根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建每层的拓扑结构，具体包括：
根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建第1层的拓扑结构；
根据所述第1层的拓扑结构和所述构建规则构建第2层的拓扑结构；
逐层递推构建每一层的拓扑结构。
可选的，所述根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建第1层的拓扑结构，具体包括：
获取m个所述第0层的拓扑结构和m个所述交换机；
对m个所述第0层的拓扑结构中的所述服务器进行编号；
对m个所述交换机进行编号；
根据模运算确定与每个所述交换机连接的所述服务器的编号；
将每个所述交换机与相应的所述服务器的编号进行连接，构建第1层的拓扑结构。
可选的，所述根据模运算确定与每所述交换机连接的所述服务器的编号，具体包括：
获取编号为i的交换机；
根据编号规则{(i％m)，0}，{((i 1)％m)，1}…{(i n-1)％m，n-1}确定与编号为i的交换机连接的所述服务器的编号；i为交换机的编号，％为整数除法取余数，m为扩展系数，n为交换机的端口的个数。
一种内联网络拓扑结构的构建系统，所述内联网络拓扑结构包括交换机和服务器，包括：
第一拓扑结构获取模块，用于获取第0层的拓扑结构；所述第0层的拓扑结构为n个服务器与一个交换机直接连接；所述交换机包括n个端口；所述服务器包括多个连接端口；
构建规则获取模块，用于获取拓扑结构的构建规则；所述构建规则为根据m个上一层的拓扑结构和mi个所述交换机构建当前层的拓扑结构；
拓扑结构构建模块，用于根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建每层的拓扑结构；
内联网络拓扑结构确定模块，用于根据所述每层的拓扑结构确定所述内联网络拓扑结构。
可选的，所述拓扑结构构建模块，具体包括：
第1层的拓扑结构构建单元，用于根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建第1层的拓扑结构；
第2层的拓扑结构构建单元，用于根据所述第1层的拓扑结构和所述构建规则构建第2层的拓扑结构；
拓扑结构构建单元，用于逐层递推构建每一层的拓扑结构。
可选的，所述第1层的拓扑结构构建单元，具体包括：
第一获取子单元，用于获取m个所述第0层的拓扑结构和m个所述交换机；
服务器编号子单元，用于对m个所述第0层的拓扑结构中的所述服务器进行编号；
交换机编号子单元，用于对m个所述交换机进行编号；
连接子单元，用于根据模运算确定与每个所述交换机连接的所述服务器的编号；
第1层的拓扑结构子单元，用于将每个所述交换机与相应的所述服务器的编号进行连接，构建第1层的拓扑结构。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明所提供的一种内联网络拓扑结构、构建方法及系统，通过增加每层拓扑结构的交换机的数量，来调节服务器的数量，防止因传统的树形的拓扑结构造成对根节点交换机性能要求过高的问题，通过增加每层拓扑结构的交换机来代替对交换机性能的要求，进而避免了高性能交换机造成的高成本的问题。即本发明提供的内联网络拓扑结构构造成本低，且容易构造，一个服务器的多个连接端口可以向不同层数的交换机传输数据，保证数据中心服务的高效性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的n＝4，m＝5的两层的内联网络拓扑结构图；
图2为本发明所提供的一种内联网络拓扑结构构建方法流程示意图；
图3为本发明所提供的一种内联网络拓扑结构构建系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种内联网络拓扑结构、构建方法及系统，解决现有技术中构建大规模网络拓扑结构效率低和高成本的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明所提供的一种内联网络拓扑结构，包括交换机和服务器，所述服务器包括多个连接端口，所述交换机包括n个端口；所述内联网络拓扑结构的第0层的拓扑结构包括一个所述交换机和n个所述服务器；一个所述交换机与n个所述服务器直接连接；所述第0层的拓扑结构为最底层的拓扑结构。
第i层的拓扑结构包括m个第i-1层的拓扑结构和mi个所述交换机；第i层的所述交换机的每一个端口分别与不同位置的所述第i-1层的拓扑结构中的服务器连接；以此递归逐层构成所述内联网络拓扑结构。
其中，图1为本发明所提供的n＝4，m＝5的两层的内联网络拓扑结构图，如图1所示，每个第0层的拓扑结构包括4个服务器和一个4端口的交换机。第1层的拓扑结构包括5个第0层的拓扑结构和5个交换机。第1层中的每个交换机的编号为<1，0>，<1，1>，<1，2>，<1，3>和<1，4>。将交换机与第0层的拓扑结构中的服务器连接。
所述内联网络拓扑结构的每一层的拓扑结构的构造规则相同，并且能够灵活的适应实际所需的规模，根据所需的节点数量来设置合适的规模，一个aet的规模大小是n×mk-1(n为一个交换机所连接的服务器数，m为扩展的规模，k为模型的层数)。即根据实际需要需要扩展的，在原有构造的基础上，根据需求对拓扑结构进行扩展。
图2为本发明所提供的一种内联网络拓扑结构构建方法流程示意图，如图2所示，本发明还提供了一种内联网络拓扑结构的构建方法，所述内联网络拓扑结构包括交换机和服务器，所述的内联网络拓扑结构的构建方法，包括：
s101，获取第0层的拓扑结构；所述第0层的拓扑结构为n个服务器与一个交换机直接连接；所述交换机包括n个端口；所述服务器包括多个连接端口。
s102，获取拓扑结构的构建规则；所述构建规则为根据m个上一层的拓扑结构和mi个所述交换机构建当前层的拓扑结构。
s103，根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建每层的拓扑结构；
根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建第1层的拓扑结构。
根据所述第1层的拓扑结构和所述构建规则构建第2层的拓扑结构。
逐层递推构建每一层的拓扑结构。
根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建第1层的拓扑结构具体包括：获取m个所述第0层的拓扑结构和m个所述交换机。
对m个所述第0层的拓扑结构中的所述服务器进行编号。
对m个所述交换机进行编号。
根据模运算确定与每个所述交换机连接的所述服务器的编号。
将每个所述交换机与相应的所述服务器的编号进行连接，构建第1层的拓扑结构。
根据模运算确定与每个所述交换机连接的所述服务器的编号具体包括：
获取编号为i的交换机。
根据编号规则{(i％m)，0}，{((i 1)％m)，1}…{(i n-1)％m，n-1}确定与编号为i的交换机连接的所述服务器的编号；i为交换机的编号，％为整数除法取余数，m为扩展系数，n为交换机的端口的个数。
s104，根据所述每层的拓扑结构确定所述内联网络拓扑结构。
具体的，所述内联网络拓扑结构的最高层为第k层的拓扑结构，对服务器和交换器的编码过程如下：
1)为第k层的拓扑结构中每一个服务器赋予地址:akak-1...a0(ai∈[0，m-1]，i∈[0，k])。其中，ai表示在该服务器在第k层中属于第ai个第k-1的拓扑结构。进一步地，可以使用公式
2)为第k层的拓扑结构中每一个交换机赋予地址:<l,sl,....sk-1,sk>(sj∈[0，mj-1]，j∈[l，k]，l∈[0，k])。其中，l是交换机的当前层数，sj表示交换机在其对应的
第k层的拓扑结构交换机的编码利用
第k层的拓扑结构包括m个第k-1层的拓扑结构和mk个n端口交换机。第k层中的交换机编号为整数i(i∈[0，mk-1])。
根据编号规则{i％m，(i/mk-2)％m)，(i/mk-3)％m，…，(i/m)％m，0}
{(i 1)％m，((i/mk-2) 1)％m，((i/mk-3) 1)％m，…((i/m) 1)％m，1)}
……
{(i (n-1))％m，((i/mk-2) (n-1))％m，((i/mk-3) (n-1))％m…((i/m) (n-1))％m，(n-1))}将第k层中序号为i的交换机中的各个端口分别连接到具有如下地址的服务器。
图3为本发明所提供的一种内联网络拓扑结构的构建系统结构示意图，如图3所示，本发明所提供的一种内联网络拓扑结构的构建系统包括：第一拓扑结构获取模块301、构建规则获取模块302、拓扑结构构建模块303和内联网络拓扑结构确定模块304。
第一拓扑结构获取模块301用于获取第0层的拓扑结构；所述第0层的拓扑结构为n个服务器与一个交换机直接连接；所述交换机包括n个端口；所述服务器包括多个连接端口。
构建规则获取模块302用于获取拓扑结构的构建规则；所述构建规则为根据m个上一层的拓扑结构和mi个所述交换机构建当前层的拓扑结构。
拓扑结构构建模块303用于根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建每层的拓扑结构。
内联网络拓扑结构确定模块304用于根据所述每层的拓扑结构确定所述内联网络拓扑结构。
所述拓扑结构构建模块303具体包括：第1层的拓扑结构构建单元、第2层的拓扑结构构建单元和拓扑结构构建单元。
第1层的拓扑结构构建单元用于根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建第1层的拓扑结构。
第2层的拓扑结构构建单元用于根据所述第1层的拓扑结构和所述构建规则构建第2层的拓扑结构。
拓扑结构构建单元用于逐层递推构建每一层的拓扑结构。
所述第1层的拓扑结构构建单元具体包括：第一获取子单元、服务器编号子单元、交换机编号子单元、连接子单元和第1层的拓扑结构子单元。
第一获取子单元用于获取m个所述第0层的拓扑结构和m个所述交换机。
服务器编号子单元用于对m个所述第0层的拓扑结构中的所述服务器进行编号。
交换机编号子单元用于对m个所述交换机进行编号。
连接子单元用于根据模运算确定与每个所述交换机连接的所述服务器的编号。
第1层的拓扑结构子单元用于将每个所述交换机与相应的所述服务器的编号进行连接，构建第1层的拓扑结构。
本发明所提供的一种内联网络拓扑结构、构建方法及系统，1.aet能够灵活的适应实际所需的规模，根据所需的节点数量来设置合适的规模，一个内联网络拓扑结构的规模大小是n×mk-1(n为一个交换机所连接的服务器数，m为扩展的规模，k为拓扑结构的层数)。
内联网络拓扑结构使用廉价的小规模交换机即可实现网络的构建。可见，内联网络拓扑结构具有建造成本低、能耗低、易于部署的优势。
内联网络拓扑结构采用迭代式的建造方式，不仅易于建造和扩展，还可以为节点间信息路由提供支持。
内联网络拓扑结构中节点间具有多条路径，可以支持节点间路由的容错能力，从而提高数据传输的效率和安全性。
内联网络拓扑结构能够适应大量数据的传输。在内联网络拓扑结构中一个服务器有多个端口可以向不同层次传输数据，这就支撑内联网络拓扑结构结构提供一对一、一对多、甚至是多对多的多种数据传输方式，进而可以满足大量数据传输的需求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
1.一种内联网络拓扑结构，包括交换机和服务器，其特征在于，所述服务器包括多个连接端口，所述交换机包括n个端口；所述内联网络拓扑结构的第0层的拓扑结构包括一个所述交换机和n个所述服务器；一个所述交换机与n个所述服务器直接连接；所述第0层的拓扑结构为最底层的拓扑结构；
第i层的拓扑结构包括m个第i-1层的拓扑结构和mi个所述交换机；第i层的所述交换机的每一个端口分别与不同位置的所述第i-1层的拓扑结构中的服务器连接；以此递归逐层构成所述内联网络拓扑结构。
2.一种内联网络拓扑结构的构建方法，所述内联网络拓扑结构包括交换机和服务器，其特征在于，包括：
获取第0层的拓扑结构；所述第0层的拓扑结构为n个服务器与一个交换机直接连接；所述交换机包括n个端口；所述服务器包括多个连接端口；
获取拓扑结构的构建规则；所述构建规则为根据m个上一层的拓扑结构和mi个所述交换机构建当前层的拓扑结构；
根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建每层的拓扑结构；
根据所述每层的拓扑结构确定所述内联网络拓扑结构。
3.根据权利要求2所述的一种内联网络拓扑结构的构建方法，其特征在于，所述根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建每层的拓扑结构，具体包括：
根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建第1层的拓扑结构；
根据所述第1层的拓扑结构和所述构建规则构建第2层的拓扑结构；
逐层递推构建每一层的拓扑结构。
4.根据权利要求3所述的一种内联网络拓扑结构的构建方法，其特征在于，所述根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建第1层的拓扑结构，具体包括：
获取m个所述第0层的拓扑结构和m个所述交换机；
对m个所述第0层的拓扑结构中的所述服务器进行编号；
对m个所述交换机进行编号；
根据模运算确定与每个所述交换机连接的所述服务器的编号；
将每个所述交换机与相应的所述服务器的编号进行连接，构建第1层的拓扑结构。
5.根据权利要求4所述的一种内联网络拓扑结构的构建方法，其特征在于，所述根据模运算确定与每所述交换机连接的所述服务器的编号，具体包括：
获取编号为i的交换机；
根据编号规则{(i％m)，0}，{((i 1)％m)，1}…{(i n-1)％m，n-1}确定与编号为i的交换机连接的所述服务器的编号；i为交换机的编号，％为整数除法取余数，m为扩展系数，n为交换机的端口的个数。
6.一种内联网络拓扑结构的构建系统，所述内联网络拓扑结构包括交换机和服务器，其特征在于，包括：
第一拓扑结构获取模块，用于获取第0层的拓扑结构；所述第0层的拓扑结构为n个服务器与一个交换机直接连接；所述交换机包括n个端口；所述服务器包括多个连接端口；
构建规则获取模块，用于获取拓扑结构的构建规则；所述构建规则为根据m个上一层的拓扑结构和mi个所述交换机构建当前层的拓扑结构；
拓扑结构构建模块，用于根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建每层的拓扑结构；
内联网络拓扑结构确定模块，用于根据所述每层的拓扑结构确定所述内联网络拓扑结构。
7.根据权利要求6所述的一种内联网络拓扑结构的构建系统，其特征在于，所述拓扑结构构建模块，具体包括：
第1层的拓扑结构构建单元，用于根据所述第0层的拓扑结构和所述构建规则构建第1层的拓扑结构；
第2层的拓扑结构构建单元，用于根据所述第1层的拓扑结构和所述构建规则构建第2层的拓扑结构；
拓扑结构构建单元，用于逐层递推构建每一层的拓扑结构。
8.根据权利要求7所述的一种内联网络拓扑结构的构建系统，其特征在于，所述第1层的拓扑结构构建单元，具体包括：
第一获取子单元，用于获取m个所述第0层的拓扑结构和m个所述交换机；
服务器编号子单元，用于对m个所述第0层的拓扑结构中的所述服务器进行编号；
交换机编号子单元，用于对m个所述交换机进行编号；
连接子单元，用于根据模运算确定与每个所述交换机连接的所述服务器的编号；
第1层的拓扑结构子单元，用于将每个所述交换机与相应的所述服务器的编号进行连接，构建第1层的拓扑结构。
技术总结