تحسين أداء الشبكة المعرفة برمجياً بتوظيف تقنيات المحاكاة الافتراضية والاحتواء
Enhancing the Performance of SDN by Employing Virtualization and Containerization Techniques
- الباحث
- غزوان عبدالله محمد حسين السويداني
- المشرف
- عمر عبدالمنعم إبراهيم الدباغ
- الجامعة
- جامعة الموصل
- الكلية / القسم
- كلية علوم الحاسوب والرياضيات / علوم الحاسوب
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2023
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Software Defined Networking ; Virtualization ; Containerization ; Network Performance
الملخص
تمثل الشبكات المعرفة بالبرمجيات تحولًا كبيرًا في مجال الشبكات من خلال القدرة على حل المشكلات التي تواجه الشبكات التقليدية ، مثل تحديث مكونات الشبكات والتكامل بين الأجهزة. تم استخدام المكونات والبروتوكولات مفتوحة المصدر في الشبكات المعرفة بالبرمجيات. من بين مزاياها فصل مستوى التحكم عن مستوى البيانات ، واستخدام بروتوكول التدفق المفتوح ٠ والانتقال إلى اللامركزية في إدارة الشبكة. توفر الشبكات المعرفة بالبرمجيات ذكاءً مركزيًا لزيادة القدرة على التكيف والفعالية للشبكة. يجعل من الممكن محاكاة الشبكة وبرمجتها ، مما gal إلى تغيير جذري في الشبكات التقليدية. في العديد من الدراسات السابقة المتعلقة بالشبكات المعرفة بالبرمجيات ¢ أصبح واضحًا من النتائج التي تم الحصول عليها أن المقارنات في هذه الدراسات كانت بين أنواع مختلفة من وحدات التحكم للحصول على أفضل أداء من خلال استخدام وحدة تحكم محددة ، ومعاملات محددة ، وطوبولوجيا معينة . أيضًا ، لم تتناول هذه الدراسات استخدام وحدات التحكم في تكوين الكتلة والمقارنة بين أداء عدد مختلف من العقد لنفس وحدة التحكم. تم العمل على وحدات تحكم نظام تشغيل الشبكة المفتوحة (ONOS) في وضع الكتلة من واحد إلى خمسة وحدات Sai ، ومقارنة بين أداء أعداد مختلفة من وحدات التحكم للحصول على أفضل أداء من خلال استخدام العديد من المقاييس. ONOS هو نظام تشغيل تم تطويره لتلبية احتياجات المطورين والمشغلين. يهدف ONOS إلى تحسين الأداء العام للشبكة. تم تشغيل وحدة تحكم 07105 في تشكيل الكتلة لقياس Jitters ، theuoghputs ، RTT تمت مناقشة are وحدات التحكم المطلوبة للحصول على أفضل أداء للشبكات المعرفة بالبرمجيات ، مثل الإنتاجية. يتم تشكيل الكتلة بطريقتين ٠ الأولى باستخدام الجهاز الظاهري والثانية باستخدام حاوية DOCKER ومقارنتها. تعتبر الكتلة طريقة ممتازة للتخلص من حالات فشل وحدة التحكم الفردية حيث تعمل وحدات التحكم هذه Lee في كيان واحد متصل. يتم تشغيل جميع التجارب باستخدام برنامج محاكاة شبكة mininet المثبت على خادم ubuntu لنظام Linux التدابير المستخدمة للقياس هي ping و Cbench و iperf على عدد مختلف من وحدات تحكم ONOS (واحد إلى خمسة) في مجموعة. تم إجراء القياس من خلال ثلاثة طوبولوجيا خطية وشجرية وفعلية مختلفة ‘(AT&T American Telecom) التطبيقات الفعلية التي تستخدم الشبكات المعرفة بالبرمجيات على سبيل المثال Facebook و عاع00ع. شكلت هذه الأطروحة كتلة yg sil واحد من وحدات التحكم (ONOS) لتجنب فشل وحدة تحكم واحدة وأجرت اختبارات باستخدام حاوية DOCKER لإنشاء هذه المجموعة. Gia استخدام حاوية DOCKER كفاءة في استخدام الموارد وإيجاد أفضل عدد من وحدات التحكم لتحقيق أفضل أداء. تظهر النتائج غير متساوية Gly على عدد المفاتيح بالإضافة إلى عدد وحدات التحكم. ell استخدام ADOCKER تكوين الكتلة وتشغيل وحدة التحكم ONOS تفوقًا واضحًا في النتائج ¢ خاصة من حيث طعمء 0 (الإنتاجية) أظهر استخدام وحدة تحكم واحدة تحسنًا بنسبة 777.84 ، وأظهر استخدام خمسة وحدات تحكم تحسنًا. من 7556.97 Ll بالنسبة ل Chench (Litency) ، فقد أظهر استخدام وحدة تحكم واحدة تحسنًا بنسبة 793.20 ، كما أظهر استخدام خمسة وحدات تحكم لنفس الاختبار تحسنًا بنسبة 7743.44 وأظهرت معظم النتائج أفضل أداء عندما يكون عدد وحدات التحكم als أو جهازي تحكم مع ثمانية مفاتيح. إذا كانت الموثوقية ضرورية فيجب زيادة وحدات التحكم.
Abstract
Software-Defined Networks represents a significant shift in the networking field through the ability to solve problems facing traditional networks, such as updating components for networks and integration between devices. Open-source components and protocols were used in Software-Defined Networks. Among its advantages are the separation of the control plane from the data plane, the use of the openflow protocol, and the transition to decentralization in network management. Software-Defined Networks provides centralized intelligence to increase the adaptability and effectiveness of the network. It makes it possible to virtualize and program the network, which led to a radical change in traditional networks. In many previous studies related to Software-Defined Networks, it became clear from the results obtained that the comparisons in these studies were between different types of controllers to obtain the best performance through the use of a specific controller, specific parameters, and a specific topology. Also, these studies did not address the use of controllers in cluster formation and the comparison between the performance of different numbers of nodes for the same controller. Work has been done on open network operating system (ONOS) controllers in cluster mode from one to five controllers, and a comparison between the performance of different numbers of controllers to obtain the best performance through the use of many measures. ONOS is an operating system developed to meet the needs of developers and operators. ONOS aims to improve overall network performance. Run out ONOS controller in cluster formation to measure the delay between two ends, throughput, and jitter. Discussed done how many controllers are needed for the best performance of software-defined networks, such as throughput. The cluster is formed in two ways, the first using the virtual machine and the second using the DOCKER container and comparing them. A cluster is an excellent way to eliminate single- controller failures where these controllers work together in one connected entity. All the experiments are run using the mininet network simulator program installed on the linux system ubuntu server. The measures used to measure are ping, Cbench, and iperf on a different number of ONOS controllers(one to five) in a cluster. The measuring was done through three different topologies linear, tree, and actual topology(AT&T American telecom).Actual applications that use the Software-Defined Networks for example are Facebook and google. this thesis formed a cluster for one type of controller (ONOS)to avoid single controller failure and conducted tests by using DOCKER container to create this cluster. Using DOCKER container achieved resource utilization efficiency and finding the best number of controllers to achieve the best performance. The results appear uneven depending on the number of switches as well as the number of controllers. The use of DOCKER in cluster formation and the operation of the ONOS controller showed clear superiority in the results, especially in terms of Cbench (throughput) The use of one controller showed an improvement of 77.84%, and the use of five controllers showed an improvement of 556.97%. As for the Cbench (Litency), the use of one controller showed an improvement of 93.20%, and the use of five controllers for the same test showed an improvement of 743.44 % .most results showed the best performance when the number of controllers is one or two controllers with eight switches. If reliability is essential must be increasing controllers.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.