تخصیص پویای سوئیچ برای کاهش هزینه در شبکه های مبتنی بر نرم افزار

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم کامپیوتر، دانشکده علوم ریاضی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

2 دانشجوی دکتری، مهندسی کامپیوتر، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

doi
چکیده

DOR : 20.1001.1.24766291.1399.5.4.6.3شبکه‌های مبتنی بر نرم افزار، با جداسازی سطح کنترل از سطح داده در تجهزات شبکه همانند سوئیچ و مسیریاب مزایای بسیار زیادی همچون قابلیت برنامه‌ریزی بیشتر سطح کنترل، استقلال بیشتر شرکت‌های تولیدکنندهتجهیزات شبکه، امکان مجازی‌سازی شبکه، کاهش هزینه‌های عملیاتی و غیره را به ارمغان آورده‌اند. بکارگیری یک کنترلر در شبکه معایبی به همراه دارد. ازجمله اینکه، ترافیک شبکه در بیشتر بخش‌هاشناخته‌شدهبیش‌ازحد خواهد شد و کنترلر ممکن است در حالت سرریز قرار گیرد. بنابراین استفاده از چندکنترلر موجب تعریف مسئله ای به نام مسأله مکان‌یابی کنترلرها خواهد شد که در آن تعداد و مکان نصب کنترلرها، اهمیتمی‌یابد. در این مسأله، هدف یافتن مکان و تعداد بهینه‌ی کنترلرهای موردنیاز در شبکه است که قیدهای مشخصی را برآورد و هزینه‌ی پیاده‌سازی شبکه را کمینه سازد. در این مقاله، به منظور حل مسأله مکان‌یابی کنترلر الگوریتمی براساس تخصیص پویا سوئیچ پیشنهاد و عملکرد آن در مقایسه با روش‌های حل موجود و بر روی دسته‌ی وسیع و متنوعی از نمونه‌ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از محاسبات بر روی نمونه‌ها نشان از برتری الگوریتم تخصیص پویا سوئیچدر زمان اجرا برای تمام نمونه‌ها ودریافتن حداقل هزینه پیاده‌سازی در برخی از نمونه‌ها با اندازه‌های کوچک و متوسط حکایت دارد. همچنین در شبکه‌های با اندازه بزرگ، الگوریتم تخصیص پویا سوئیچچه در زمان اجرا و چه در هزینه پیاده‌سازی از برتری قطعی برخوردار است.