Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Ghyasian,Hossein Saidi
علی قیاسیان (استاد مشاور) حسین سعیدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahdi Mohammadzadeh Kumeleh
مهدی محمدزاده کومله

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Control Plane Load Balancing of Software Defined Networks by Dynamic Mapping Between Switch and Controller
Today, networks have grown more than ever, and communications across the network are increasingly on the rise. Typically, large-scale computer networks are built from a large number of network devices, which make the complexity of managing and monitoring networking. Software Defined networks (SDNs) provide a model for separating the control plane from data plane, which will enable the network to be able to control and programming resources as much as possible to improve performance. The connection between the control and data plane is possible through the OpenFlow protocol. It seems that the use of SDN capabilities in widespread networks can improve network performance. The main motivation for SDN / OpenFlow design is to simplify switching devices and move control complexity to the remote controller. In the SDN architecture, the flow tables are transmitted to data plane, and the switches use the actions to send data packets to the destinations. In cases where the number of packet-in requests incresed, and in large-scale networks, due to the large volume of control data to send packets appropriately to the network platform, the processing speed and updating of the flow table will be a challenging. On the other hand, the centralized controller, in spite of providing a global view of the network to improve programability, can in some cases cause a malfunctioning effect on network performance due to bottlenecks in the controller. therefore, it seems that distributed control palne can improve scalability problem. this thesis proposed a framework that distributing control plane of SDN networks to address challenges that central controller faced with them and change mapping between controller and switches dynamically to utilize processing resources by balancing control load among controllers. Finally, the control plane performance characteristics such as Response-Time, throughput and QoS metrics of data plane reported. Key Words: Computer Networks , Software Defined Networking , network architecture , Control Plane.
امروزه شبکه‌ها بیش از گذشته توسعه ‌یافته‌اند و ارتباطات بر بستر شبکه به‌طور فزاینده‌ای در حال افزایش است. به‌طورمعمول ، شبکه‌های کامپیوتری در مقیاس بزرگ ، از تجهیزات بسیار زیادی تشکیل‌شده‌اند که این امر موجب پیچیدگی هرچه بیشتر مدیریت و نظارت بر شبکه شده است. شبکه‌های مبتنی بر نرم‌افزار (SDN) فراهم آورنده مدلی جهت جداسازی سطح کنترل از سطح داده هستند، که این امر موجب توانمندی شبکه جهت کنترل و برنامه‌ریزی هرچه بیشتر منابع جهت بهبود عملکرد خواهد بود. ارتباط بین دو سطح کنترل و داده از طریق پروتکل OpenFlow امکان‌پذیر است. به نظر می‌رسد استفاده از قابلیت‌های SDN در شبکه‌های گسترده موجب بهبود کارایی هرچه بیشتر شبکه شود. انگیزه اصلی طراحی SDN/OpenFlow ساده‌سازی دستگاه‌های سوئیچینگ و انتقال هوشمندی به سطح کنترل است. در معماری SDN ، جداول ارسال ، به سوئیچ در سطح داده منتقل می‌شود و سوئیچ از این جداول برای ارسال بسته‌های داده به سمت مقصد بهره می‌گیرد. در مواردی که حجم ارتباطات بر بستر شبکه قابل‌توجه باشد و همچنین در شبکه‌های گسترده ، با توجه به حجم عظیم داده کنترلی جهت ارسال مناسب بسته‌ها بر بستر شبکه، سرعت پردازش و به‌روزرسانی جدول اقدامات یک چالش خواهد بود. از سوی دیگر وجود کنترلر متمرکز به‌رغم در اختیار قرار دادن دید کلی از شبکه جهت بهبود قابلیت برنامه‌ریزی، در مواردی می‌تواند به دلیل ایجاد گلوگاه در کنترلر ، موجب تأثیر سوء بر عملکرد شبکه شود. به همین دلیل به نظر می‌رسد با گسترش سطح کنترل بتوان بر این مشکل غلبه کرد. در این پایان‌نامه طرحی ارائه شده است که ضمن گسترش سطح کنترل با هدف مرتفع نمودن چالش‌هایی که کنترلر متمرکز با آن‌ها روبه‌رو است ، نگاشت مابین سوئیچ‌های سطح داده و کنترلرهای سطح کنترل را با هدف بهینه کردن میزان بهره‌وری منابع پردازشی در دسترس از طریق توزیع بار کنترلی ، به‌صورت پویا تغییر می‌دهد. در پایان معیارهای ارزیابی عملکرد سطح کنترل نظیر زمان‌پاسخ و گذردهی و همچنین معیارهای کیفیت سرویس در سطح داده مورد ارزیابی قرار گرفته است. واژه­های کلیدی: 1- شبکه­های کامپیوتری، 2- شبکه­های مبتنی بر نرم­افزار، 3- معماری شبکه، 4- سطح کنترل.

تحت نظارت وف ایرانی