توزيع بار در كنترل‌كننده‌هاي SDN با دسترس‌پذيري و مقياس‌پذيري بالا

دكترا

شبكه نرم‌افزار محور (SDN) معماري و فناوري نوظهوري در شبكه‌هاي كامپيوتري است كه با هدف ايجاد كنترل و مديريت متمركز، سطوح داده و كنترلي شبكه را از هم جدا كرده‌است. با اين حال، به دليل سياست كنترل متمركز SDN، اين نوع شبكه مستعد از دست دادن سطح كنترلي در برابر بار زياد بر روي آن است. در حالت عملكرد واكنشي SDN، افزايش رويدادهاي ناشي از ورود جريان‌هاي جديد به شبكه فشار قابل توجهي را به سطح كنترلي وارد مي‌كند. اين رويدادها مي‌تواند به‌دليل ويژگي‌هاي زماني و مكاني ترافيك شبكه و يا گاهي اوقات به‌دليل حملات منع سرويس (DoS) باشد. همچنين وقوع رويدادهاي مكرر مانند جمع‌آوري اطلاعات آماري از شبكه و تداخل آن با عمليات اصلي سطح كنترلي مي‌تواند عملكرد SDN را به شدت تحت تأثير قرار دهد. وجود بار ترافيكي زياد بر روي سطح كنترلي SDN باعث افزايش ميانگين زمان نصب جريان مي‌شود كه اين امر منجر به كاهش عملكرد برنامه‌هاي مديريتي و خدمات شبكه در حال اجرا بر روي سطح كنترلي خواهد شد. از اين طريق، دسترس‌پذيري و مقياس‌پذيري شبكه نرم‌افزار محور تحت تأثير قرار مي‌گيرد. كاهش بار بر روي سطح كنترلي و جايگزين‌كردن تك كنترل‌كننده با چند كنترل‌كننده دو راهكار براي افزايش دسترس‌پذيري و مقياس‌پذيري شبكه نرم‌افزار محور است. در اين رساله با هدف افزايش دسترس‌پذيري و مقياس‌پذيري شبكه نرم‌افزار محور، معماري جديدي به نام SAHAR كه مبتني بر چند كنترل‌كننده است، براي سطح كنترلي شبكه نرم‌افزار محور پيشنهاد شده‌است. اين معماري از يك جعبه كنترلي كه متشكل از يك كنترل‌كننده هماهنگ‌كننده، يك كنترل‌كننده اصلي نصاب قوانين جريان و يك يا چند كنترل‌كننده فرعي نصاب قوانين جريان است استفاده مي‌كند. تخصيص وظايف نظارتي و مديريتي به هماهنگ‌كننده، بار كنترل‌كننده‌هاي نصاب قوانين جريان را كاهش مي‌دهد و همچنين ترافيك آماري را از ترافيك اصلي جدا مي‌كند. وظيفه كنترل‌كننده‌هاي نصاب قوانين جريان پيكربندي سطح داده شبكه نرم‌افزار محور از طريق نصب قوانين جريان بر روي سوئيچ‌ها مي‌باشد. با نصب قوانين جريان پيش‌فرض مناسب در سطح داده، هماهنگ‌كننده بار ترافيك ورودي به سطح كنترلي را بين كنترل‌كننده‌هاي نصاب قوانين جريان توزيع مي‌كند. آزمايش‌هاي انجام شده نشان مي‌دهند كه SAHAR نسبت به معماري پايه (تك كنترل‌كننده) به طور متوسط 79٪ دسترس‌پذيري شبكه نرم‌افزار محور را افزايش داده‌است. همچنين، از طريق فعال يا غيرفعال كردن كنترل‌كننده‌هاي فرعي نصاب قوانين جريان در هر دامنه و همسان‌كردن پايگاه داده شبكه (NIB) هماهنگ‌كننده‌هاي موجود در دامنه‌هاي مختلف از طريق رد و بدل كردن بخشي از NIB (NIB محلي)، SAHAR به طور متوسط 1/45 مرتبه مقياس‌پذيرتر از تك كنترل‌كننده شده‌است.

211549

دانشگاه علم و صنعت ايران

-

مهندسي كامپيوتر

آقاي دكتر احمد اكبري ازيراني