Підвищення ефективності маршрутизації трафіку в програмно-конфігурованій мережі
Вантажиться...
Дата
2019-12
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського.
Анотація
Магістерська дисертація: 98 с., 17 рис., 25 табл., 1 додаток, 37 джерел.
Актуальність. Останніми роками у всьому світі спостерігається надзвичайно стрімке зростання об’ємів даних, що передається та використовуються в мережі інтернет. Його спричиняють такі новітні тенденції в інформаційних та комунікаційних технологіях як постійне збільшення кількісті мобільних пристроїв та популярності соціальних мереж, накопичення великих об’ємів даних різного формату, що збираються з різних пристроїв, швидке накопичення об’ємів різноманітного мультимедійного контенту та стрімке використання хмарних технологій в повсякденному житті. Через це розмірність мереж та обсяги даних постійно збільшується і для того, щоб забезпечувати необхідну пропускну здатність та продуктивність для обробки, передачі і зберігання такої кількості даних, необхідно збільшувати інфраструктуру мереж. Але таке рішення призводить до значного ускладнення процесу налаштування та керування мережею, оскільки мережі, в більшості випадків, працюють з пристроями різного типу та різних виробників. Для того, щоб вони відповідали вимогам трафіку та змінам у мережі оператори мережі повинні налаштовувати їх вручну, витрачаючи дорогоцінний час. Тому традиційні підходи, які нині використовуються до архітектури мережі та керування нею швидке накопичення об’ємів різноманітного мультимедійного контенту та в найближчому майбутньому стануть неефективними. Виходячи з цього виникає необхідність пошуку та прийняття нових мережевих моделей, які дозоляться задовольнити потреби.
Програмно-конфігурована мережа (Software-Defined Networking, SDN) є одним з найбільш перспективних рішень для вирішення описаних проблем. Це підхід до архітектури мереж, який дозволяє значно спростити управління мережею. Він надає гнучкий та централізований контроль над нею, дозволяючи підвищити використання ресурсів мережі, зменшити операційні витрати та сприяє інноваціям. Це досягається завдяки тому, що рівень управління відокремлюється від мережевих пристроїв і виноситься на окремий пристрій – контролер, який виступає в ролі доглядача над всією мережею.
Виходячи з того, що конструювання трафіку (Traffic Engineering, TE) є одним з головних методів для оптимізації роботи і підвищення надійності мережі, а існуючі технології в цій області не враховують унікальні особливості SDN і тому не є достатньо ефективними для них. Тому на сьогодні є актуальною задачею розробка нових технологій конструювання трафіку, які зможуть використовувати весь потенціал переваг програмно-конфігурованих-мереж.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась на кафедрі автоматизованих систем обробки інформації та управління Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» в рамках теми «Ефективні методи розв’язання задач теорії розкладів» (№ ДР 0117U000919).
Мета дослідження – підвищення ефективності маршрутизації в програмно-конфігурованих мереж за рахунок вибору шляху, який відповідає заданим вимогам параметрів якості обслуговування в мережі.
Для досягнення мети необхідно виконати наступні завдання:
- провести огляд та аналіз існуючих способів маршрутизації та конструювання трафіку в програмно-конфігурованих мережах;
- розробити спосіб ТЕ з використанням багатошляхової маршрутизації для зменшення кількості втрат даних;
- розробити програмну реалізацію розробленого способу конструювання трафіку;
- дослідити ефективність розробленого способу та провести аналіз отриманих результатів.
Об’єкт дослідження – процес маршрутизації у програмно-конфігурованій мережі.
Предмет дослідження – методи вибору найкращого маршруту для передачі даних в програмно-конфігурованій мережі.
Методи дослідження – методи теорії графів, методи теорії оптимізації.
Наукова новизна полягає в наступному: запропоновано та обґрунтовано спосіб маршрутизації в мережі SDN, який відрізняється від існуючих меншою швидкістю на ремаршрутизацію трафіку та дозволяє зменшити відсоток втрати пакетів в програмно-конфігурованій мережі.
Опис
Ключові слова
програмно-конфігурована мережа, маршрутизація, конструювання трафіку, передача даних, software-configurated network, route, traffic engineering, data transfer
Бібліографічний опис
Труба, О. М. Підвищення ефективності маршрутизації трафіку в програмно-конфігурованій мережі : магістерська дис. : 126 Інформаційні системи та технології / Труба Олександр Миколайович . - Київ, 2019. - 97 с.