چارچوب مبتني بر مجازي‌سازي توابع شبكه براي قابليت برنامه‌ريزي سطح داده به صورت خودمختار در شبكه‌هاي نرم‌افزار محور

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي كامپيوتر

دكتري

برنامهريزي شبكه هميشه بحث مورد توجه محققين بوده و هست. پ س از مطرح شدن مفهوم SDN، برنامهريزي شبكه و به خصوص برنامهريزي سطح كنترل فراهم شدهاست. اما برنامهريزي سطح داده همچنان به عنوان يك چالش در بحث برنامهريزي شبكه باقي مانده است. برنامهريزي سطح داده در شبكه به خاطر انعطافپذيري بيشتري كه براي شبكه فراهم ميكند از اهميت ويژه برخوردار است. برنامهريزي سطح داده در شبكه ايجاد و تعريف پردازشهاي مختلف روي بستهها را موقع عبور امكانپذير ميكند. تحقيقهاي متعدد سعي كردند برنامهريزي سطح داده را با روشهاي متفاوت در شبكه براي تطبي ق و پشت يباني از پروتكلها ي شبكه دلخواه يا تغ يير عملكرد پروتكلهاي پشتي باني شده فعلي، ايجاد كنند، اما نتوانستند به طور كامل تمامي نيازهاي آن را برآورده كنند. يك سطح داده كامال نرمافزاري ميتواند انعطافپذيري باليي براي شبكههاي آينده ايجاد كند. در اين گزارش، يك چارچوب خودمختار مبتني بر SDN مطرح شدهاست كه قابليت برنامهريزي بالدرنگ سطح داده را با استفاده از سوئيچهاي نرمافزاري مبتني بر مفهوم NFV فراهم ميكند. بر اساس چارچوب پيشنهادي، افزودن پروتكلها ي شبكه اختصاصي، يا اصالح و ارتقاء يك پروتكل موجود امكانپذير ميشود. براي دستيابي به اين هدف، يك معماري سوئيچ نرمافزاري معرفي شدهاست كه ميتواند قابليت برنامهريزي سطح داده بر اساس روش پيشنهادي را پيادهسازي كند. در اين معماري سوئيچها نيازي به برنامهريزي از قبل براي امكان تجزيه و پردازش بستهها را ندارند، بلكه تجزيه دلخواه فيلدها ي هدر بسته از نوع پروتكل دلخواه و انجام عملها براي هر تطابق در موقع نياز به طور خودكار در سوئ يچها برنامهريزي ميشوند. سپس يك گسترش از مفهوم NFV در چارچوب پيشنهادي ارائه شدهاست و سوئيچ پيشنهادي ارتقا داده شدهاست كه قابليت اجراي توابع شبكه به شكل VNF را فراهم ميكند. نتايج پيادهسازي سوئيچ نرمافزاري و شبيهسازي چارچوب پيشنهادي عملكرد مورد انتظار روش را تأييد مي كند و نشان ميدهد كه ميتوان شبكه را به طور خودمختار و بالدرنگ برنامهريزي كرد، و پروتكلها ي جديد يا سفارشي، بالي ليه پي وند، ميتوانند بدون دخالت اپراتور شبكه مستقر شوند. همچنين نتايج ارتقاي طراحي سوئيچ پيشنهادي نشان ميدهد كه توانايي اجراي توابع VNF موقع عبور بستهها را دارد. با پيادهسازي آزمايشي نشان داده شدهاست كه روش پيشنهادي از لحاظ زمان مورد نياز براي استقرار پروتكلهاي جديد شبكه و بهرهگيري از آنها سريعتر انجام ميشود و زمان و زحمت كمتري نسبت به روشهاي ديگر دارد، هر چند كه براي پيادهسازي اين روش مشابه روشهاي ديگر سوئيچهاي شبكه بايد جايگزين شوند. عالوه بر آن در روش پيشنهادي مانند روشهاي ديگر لزم است تمهيداتي از جنبههاي امنيتي در نظر گرفته شود.

235780

معماري سيستم هاي كامپيوتري

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان