ارائه روشي براي توزيع بار بين كنترل كننده ها در شبكه هاي مبتني بر نرم افزار

در سال¬هاي اخير، شبكه هاي مبتني برنرم¬افزار (SDN) با هدف مديريت ساده تر، بهينه تر و قابليت برنامه ريزي بيش¬تر شبكه¬هاي كامپيوتري مطرح شدند. اين شبكه ها با جداسازي بخش كنترلي و بخش داده و استفاده از كنترل¬كننده متمركز به اهداف مورد نظر خود دست مي¬يابند. هم¬زمان با رشد سريع شبكه ها، افزايش تعداد سوئيچ ها و ترافيك موجود در شبكه، كنترل¬كننده متمركز به تنها نقطه شكست در شبكه SDN تبديل شده است كه اين امر سبب افزايش آسيب-پذيري شبكه در برابر حملات، اختلالات و ناپايداري شبكه مي‎شود. علاوه بر اين، شبكه¬هاي SDN متمركز از چالش¬هاي ديگري از جمله مقياس پذيري، سربار ترافيكي در محدوده كنترل‎كننده، نياز به توان پردازشي بالا، قابليت ذخيره سازي حجم زيادي از داده ها و گذردهي مناسب براي پاسخ به ترافيك ¬هاي ارسالي رنج مي¬برند. براي بهبود اين چالش ¬ها و دستيابي به دسترس پذيري، تحمل پذيري خطا و قابليت اطمينان بالاتر، معماري¬هاي توزيع شده براي بخش كنترلي با حفظ ديد شبكه¬اي متمركز پيشنهاد شدند. در اين نوع از معماري¬¬ها، چگونگي تخصيص سوئيچ¬ها به كنترل¬كننده ها و هم¬چنين توازن بار بين كنترل¬كننده ها به منظور استفاده بهينه تر از منابع شبكه از اهميت بالايي برخوردار است. دراكثر روش¬هاي توازن بار پيشين، نگاشت بين سوئيچ و كنترل¬كننده، ايستا و فاقد مكانيزم انعطاف‌پذير و پويا براي توزيع بار بين كنترل¬كننده¬ها مي¬باشد. بنابراين، قادر به سازگاري با تغييرات پوياي شرايط شبكه و ترافيك نيستند. براي پاسخگويي به اين چالش¬ها در اين پايان نامه به ارائه روشي پويا، منطبق با شرايط براي توازن بار بين كنترل-كننده ها با بهبود تحمل پذيري خطا در يك معماري توزيع شده مي¬پردازيم. روش پيشنهادي با جمع¬ آوري اطلاعات مربوط به ميزان بار هركنترل¬كننده و مقايسه آن با حد آستانه و نرخ توازن بار درصورت لزوم به انتخاب سوئيچ مناسب جهت مهاجرت به كنترل¬كننده با كم¬ترين ميزان بار مي¬پردازد. منظور از سوئيچ مناسب، سوئيچي است كه مهاجرت آن منجر به بهبود توازن بار شبكه گردد. در پياده‌سازي اين روش از سوئيچ مجازي تحت عنوان Open v Switch در يك ماشين مجازي و كنترل‌كننده Floodlight براي نشان دادن طراحي و تست عملكرد روش مورد نظر استفاده شده است. هم¬چنين روش پيشنهادي سبب كاهش حدود70درصد در زمان پردازش بسته¬ هاي packet_in در كنترل¬كننده مبدا، بهبود حدود 15 درصد در ميانگين مصرف حافظه و افزايش حدود 50 درصد توان گذردهي با اعمال توازن بار بهتر بين كنترل¬كننده ها گشته است. واژه‌هاي كليدي: شبكه هاي مبتني بر نرم افزار، Open Flow، كنترل¬كننده هاي توزيع شده، توازن بار.

189121

دانشگاه علم و صنعت ايران

نرم افزار

دكنر زينب موحدي