شبکه ی توزیعی نرم افزار-تعریف شده ی تطبیقی

قیمت: 44,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

شبکه ی توزیعی نرم افزار-تعریف شده ی تطبیقی

عنوان لاتین

Adaptive Distributed Software Defined Networking

شبکه ی توزیعی نرم افزار-تعریف شده (SDN) چندین کنترل کننده در یک شبکه را برای حل مسائل مربوط به شبکه های تک-کنترل کننده، برای مثال، جهت بهبود قابلیت اطیمنان شبکه و کاهش تأخیر بین کنترل کننده ها و سوئیچ ها، متحد می کند. با این حال، در طرح های توزیعی SDN فعلی، نقشه ی بین کنترل کننده ها و سوئیچ ها بصورت آماری آرایش یافته است، که ممکن است منجربه توزیع نابرابر بار میان کنترل کننده ها شود. این طرح ها نمی توانند کاملا از ساختار توزیعی SDN بهره برند. این ساختار بصورت دینامیک، یک تعداد حداقلی از کنترل کننده های فعالی که سوئیچ ها به آن ها متصل شده اند را انتخاب کرده و نقشه ی بین سوئیچ ها و کنترل کننده ها را مطابق با بار شبکه تغییر می دهد. بطور خاص، یک سوئیچ می تواند از یک دامنه ی کنترل کننده به دامنه ی دیگر برود، به نحوی که نقشه با بار شبکه تطبیق یابد. ما مسئله ی انتخاب کنترل کننده را بصورت یک مسئله ی بهینه سازی فرمول سازی کرده و ثابت می کنیم که این مسئله ی NP-سخت می باشد. ما مسئله را با استفاده از الگوریتم های آفلاین و آنلاین حل می کنیم. با نوآوری، کنترل کننده های موجود در شبکه بصورت دینامیک با توجه به بار شبکه تغییر یافتند. الگوریتم آفلاین دارای نرخ تقریب یابی 2 می باشد که مربوط به نتیجه ی بهینه است، و الگوریتم های آنلاین می توانند تعداد مشابهی کنترل کننده ی فعال در یک زمان کوتاه پیدا کنند. ما الگوریتم ها را تصدیق کرده و عملکرد را بوسیله ی شبیه سازی ها ارزیابی می کنیم. بویژه، تعداد کنترل کننده های غیرفعال محاسبه شده بوسیله ی عمل کاهشی الگوریتم آنلاین، بطور متوسط تقریبا 92 درصد مقادیر بهینه را زمانی که کل بار شبکه از 65 درصد ظرفیت کنترل کننده به 25 درصد ظرفیت کنترل کننده کاهش می یابد، بدست می آورد.

Distributed Software Defined Networking (SDN) federates multiple controllers in a network to solve the problems in single controller networks, e.g., to improve network reliability and reduce the delay between controllers and switches. However, in the current distributed SDN schemes, the mapping between SDN switches and controllers is statically configured, which may result in uneven load distribution among controllers. These schemes cannot fully benefit from the distributed SDN architecture. In order to address this issue, this paper proposes ESDN, an adaptive elastic distributed SDN architecture . The architecture dy- namically selects a minimum number of active controllers that switches attached to, and changes the mapping between switches and controllers according to the network load. Specially, a switch can mi- grate from one controller domain to another so that the mapping is adaptive to the network load. We formalize the controller selection problem as an optimization problem, and prove that the problem is NP-Hard. We solve the problem by using offline and online algorithms, respectively. With the heuristics, controllers in a network are dynamically changed with respect to the network load. The offline algorithm has an approximation ratio of 2 related to the optimal result, and the online algorithms can find similar number of active controllers within a shorter time. We validate the algorithms and evaluate the per- formance by simulations. In particular, the number of inactive controllers computed by shrinking action of online algorithm averagely achieves around 92% of the optimal values when the whole network load decreases from 65% controller capacity to 25% controller capacity.