Метод балансування навантаження в мережах SDN на основі OpenFlow

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorВалуйський, Станіслав Вікторович
dc.contributor.authorГірук, Діана Олександрівна
dc.date.accessioned2025-03-27T09:25:02Z
dc.date.available2025-03-27T09:25:02Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractАктуальність роботи. Мережі Software Defined Networking (SDN) набувають все більшого поширення завдяки своїй гнучкості, централізованому управлінню та можливості оптимізації ресурсів. Однак зростаючий обсяг трафіку та динаміка змін у мережах вимагають ефективних методів балансування навантаження. Відсутність адаптивних підходів до розподілу трафіку може призвести до перевантаження окремих частин мережі та зниження продуктивності. У зв'язку з цим розробка методів адаптивного балансування на основі OpenFlow є актуальною, оскільки він дозволяє змінювати маршрутизацію в реальному часі, забезпечуючи більш ефективне використання мережевих ресурсів і знижуючи затримки. Мета роботи. Розробка адаптивного методу балансування навантаження в SDN-мережах на основі OpenFlow, що дозволяє оптимізувати розподіл трафіку, підвищити продуктивність мережі, знизити час затримки та покращити ефективність використання мережевих ресурсів. Об’єкт дослідження – здатність SDN до адаптивного балансування навантаження за допомогою протоколу OpenFlow. Предмет дослідження – адаптивний метод балансування навантаження в SDN-мережах. Завдання дослідження: 1. Ознайомитись з архітектурою SDN, протоколом OpenFlow та методами балансування навантаження в мережах. 2. Провести аналіз алгоритмів балансування навантаження в SDNмережах. 6 3. Провести дослідження традиційних та сучасних рішень для балансування навантаження в SDN. 4. Розробити тестове середовище для симуляції SDN-мережі. Провести експеримент для оцінки ефективності різних методів балансування навантаження. 6. Провести оцінку ефективності результатів експериментів. 7. Оцінити можливість створення стартапу на основі розробленого методу. Методи дослідження. Методи дослідження включали математичне моделювання для оцінки метрик продуктивності, комп'ютерне моделювання мережі SDN за допомогою Python, експериментальне тестування розробленого методу у змінних умовах, порівняльний аналіз отриманих результатів для традиційних методів балансування, а також моніторинг стану мережі й процесу маршрутизації. Отримані результати. У процесі роботи було розроблено та протестовано адаптивний метод балансування навантаження для багаторівневих SDN-мереж, який показав кращу ефективність порівняно з класичними підходами, такими як хешування і динамічне перенаправлення. Також розроблено симуляційне середовище, яке дозволило дослідити поведінку мережі за умов різного трафіку та навантаження. Отримані результати демонструють ефективність запропонованого методу в адаптації до змін мережевого середовища та раціональному використанні ресурсів. Практична цінність. Розроблений адаптивний метод балансування навантаження для багаторівневих SDN-мереж може бути використаний для оптимізації роботи сучасних мережевих інфраструктур. Запропонований підхід може бути інтегрований у SDN-контролери для підвищення продуктивності та надійності мереж, зокрема в умовах високого трафіку або потенційних атак. Отримані результати мають значення для провайдерів, дослідників та розробників мережевих технологій, забезпечуючи основу для подальших інновацій у галузі.
dc.description.abstractotherRelevance of the study. Software Defined Networking (SDN) is gaining widespread adoption due to its flexibility, centralized management, and resource optimization capabilities. However, the increasing volume of traffic and dynamic changes in networks demand effective load balancing methods. The lack of adaptive approaches to traffic distribution can lead to overloading of specific parts of the network and reduced performance. In this regard, the development of adaptive load balancing methods based on OpenFlow is highly relevant, as it allows for real-time route adjustments, ensuring more efficient use of network resources and reducing latency. Objective of the study. Development of an adaptive load balancing method in SDN networks based on OpenFlow, enabling traffic distribution optimization, improved network performance, reduced latency, and enhanced efficiency in network resource utilization. Object of the research – the capability of SDN for adaptive load balancing using the OpenFlow protocol. Subject of the research – an adaptive load balancing method in SDN networks. Research tasks: 1. Explore the SDN architecture, OpenFlow protocol, and load balancing methods in networks. 2. Analyze load balancing algorithms in SDN networks. 3. Investigate traditional and modern solutions for load balancing in SDN. 4. Develop a test environment for simulating SDN networks. 5. Conduct experiments to evaluate the efficiency of different load balancing methods. 6. Assess the experimental results and compare algorithms to identify their advantages and disadvantages. 7. Develop recommendations for implementing load balancing methods. 8. Evaluate the feasibility of creating a startup based on the developed method. Research methods. The research methods included mathematical modeling to evaluate performance metrics, computer modeling of the SDN network using Python, experimental testing of the developed method under variable conditions, comparative analysis of the results with traditional load balancing methods, as well as monitoring the network state and the routing process. Results obtained. An adaptive load balancing method for multi-level SDN networks was developed and tested, demonstrating better efficiency compared to classical approaches such as hashing and dynamic redirection. A simulation environment was also created, enabling the study of network behavior under varying traffic and load conditions. The obtained results highlight the effectiveness of the proposed method in adapting to changes in the network environment and optimizing resource utilization. Practical value. The developed adaptive load balancing method for multilevel SDN networks can be utilized to optimize the performance of modern network infrastructures. The proposed approach can be integrated into SDN controllers to enhance network performance and reliability, particularly under high traffic conditions or potential attacks. The obtained results are valuable for providers, researchers, and network technology developers, providing a foundation for further innovations in the field.
dc.format.extent110 с.
dc.identifier.citationГірук, Д. О. Метод балансування навантаження в мережах SDN на основі OpenFlow : магістерська дис. : 172 Електронні комунікації та радіотехніка / Гірук Діана Олександрівна. – Київ, 2024. – 110 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73113
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectSDN
dc.subjectOpenFlow
dc.subjectбалансування навантаження
dc.subjectадаптивний метод
dc.subjectмаршрутизація
dc.subjectстартап
dc.titleМетод балансування навантаження в мережах SDN на основі OpenFlow
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Giruk_magistr.pdf
Розмір:
2.44 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ТК)
Магістерські роботи