مهاجرت پویا سوئیچ های مبتنی بر SDN به منظور توزیع بار لایه کنترل و افزایش بهره وری با استفاده از کنترلر ریو
محورهای موضوعی : پردازش چند رسانه ای، سیستمهای ارتباطی، سیستمهای هوشمند
1 - دانشجو کارشناسی ارشد، مهندسی کامپیوتر، دانشکده برق و کامپیوتر، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران.
2 - استادیار، دانشکده برق و کامپیوتر، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران.
کلید واژه: توزیع و تعادل بار, لایه کنترل, های مبتنی بر نرم افزار, مهاجرت پویا سوئیچ‌ها, کنترلر Ryu,
چکیده مقاله :
نیازهای شبکه در عصر کنونی شامل ارتقای همه جانبه ارتباطات و اتصالات با پهنای باند بیشتر، حداقل تأخیر و دستیابی به توان بالاست.شبکه های مبتنی بر نرم افزار به دلیل قابلیت های برنامه ریزی و مدیریت متمرکز، یکی از امیدوارکننده ترین حالت های توسعه اینترنت آینده به شمار می آیند. مشکل تعادل بار برای کنترل‌کننده‌های SDN توزیع‌شده یکی از چالش های اساسی این شبکه ها به حساب می آید و ممکن است یک کنترل کننده متمرکز منفرد باعث مشکلات قابلیت اطمینان و مقیاس پذیری شود و اگرچه چندین کنترلر می توانند این مشکلات را حل کنند اما یک مکانیسم انعطاف پذیر برای تعادل بار مورد نیاز است. از این رو در این در پژوهش یک مکانیسم تعادل بار بر اساس استراتژی اطلاعات بار پیشنهاد می شود به طوری که هر کنترل کننده در سیستم به صورت دوره ای اطلاعات بار خود را به کنترل کننده‌های دیگر گزارش می‌دهد و کنترل‌کننده‌های اضافه بار طرح، اطلاعات بار همه کنترل‌کننده‌های دیگر را قبل از تصمیم‌گیری محلی جمع‌آوری نمی‌کنند، که این خود باعث کاهش مصرف منابع کنترل‌کننده می شود. استراتژی متعادل‌سازی بار در طرح پیشنهادی مبتنی بر زمان پاسخ برای کنترل‌کننده‌های SDN متعدد پیشنهادشده، که ویژگی‌های زمان پاسخ بلادرنگ را که با بار کنترل‌کننده تغییر می‌کند، درنظر می‌گیرد. بخش کلیدی دیگر طرح پیشنهادی این است که تمامی این موارد در کنترل‌کننده Ryu با انتخاب یک آستانه زمان پاسخ مناسب و پردازش چندین کنترل کننده اضافه بار به طور همزمان انجام شده که مشکل تعادل بار صفحه کنترل SDN کنترل کننده اضافه بار را می تواند به خوبی حل کند. این مدل پیشنهاد می‌کند که مدیریت سوئیچ‌های خاص بین کنترل‌کننده‌ها منتقل شود. در شبیه سازی، بار تاریخی و بار آینده سوئیچ ها درنظرگرفته شد و یک الگوریتم مهاجرت سوئیچ با وزن دوگانه پیشنهاد شد که منجر به کاهش فرکانس مهاجرت سوئیچ گشت. آزمایش‌ها ثابت کرده‌اند که این طرح می‌تواند به سرعت تعادل بار بین کنترل‌کننده‌ها را تأمین و تعداد مهاجرت سوئیچ‌ها را کاهش دهد. نتایج نشان داد این طرح می‌تواند منجر به مهاجرت کنترل‌کننده اضافه بار شده و به سرعت بار کاری کنترلر اضافه بار را کاهش دهد. در نتیجه، طرح پیشنهادی می تواند به طور مؤثر با سرعت بالا به تعادل بار چندین کنترل کننده SDN دست یابد.
Introduction: Network needs in today's era include comprehensive improvement of communication and connections with more bandwidth, minimum delay and high throughput. Software-defined networking is one of the most promising modes of future Internet development due to their centralized planning and management capabilities. The load balancing problem for distributed SDN controllers is one of the fundamental challenges of these networks, and a single centralized controller may cause reliability and scalability problems, and although several controllers can solve these problems, a flexibility mechanism is required for load balancing.Method:Therefore, in this research, a load balancing mechanism is proposed based on the load information strategy, so that each controller in the system periodically reports its load information to other controllers, and the overload controllers of the plan, load infomation They do not collect all other controllers before local decisions are made, which in turn reduces controller resource consumption. A load balancing strategy is proposed in the proposed response time-based scheme for multiple SDN controllers, which takes into account the real-time response time characteristics that change with the controller load. Another key part of the proposed scheme is that all these things are done in the Ryu controller by choosing an appropriate response time threshold and processing multiple overload controllers simultaneously, which can solve the load balancing problem of the SDN control panel of the overload controller well. slow This model proposes to transfer the management of specific switches between controllers.Results: In the simulation, the historical load and the future load of the switches were considered, and a switch migration algorithm with double weight was proposed, which led to a decrease in the frequency of switch migration. Experiments have proven that this scheme can quickly provide load balancing between controllers and reduce the number of switch migrations. The results showed that this design can lead to the migration of the overload controller and quickly reduce the workload of the overload controller. As a result, the proposed scheme can effectively achieve load balancing of multiple SDN controllers with high speed.
_||_