Skip to main content
SUPERVISOR
مهران صفایانی (استاد مشاور) علی فانیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sarah Ahmadzadeh
سارا احمدزاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393
Software Defined networking (SDN) is a new architecture for communication networks that provides central control in networking by separating control plane and data plane. Also, the ability of provisioning and managing of the network through high-level programming languages become available by providing the user interface for high-level control in SDN. The high-level control caused the wide and rapid development of novel approches in control and managing of the network. In the other hand, SDN centralized the network control by separate control plane and data plane but it distributes the development among researchers. Congestion control approaches in SDN are conceivable by using high-level languages and they will translate to low-level languages for switches and routers by OpenFlow protocol. In this thesis, a SDN controller is designed to avoid congestion in the network. this controller is composed of multiple modules such as collecting information, predicting network traffic, congestion detection, routing and a routeing algorithm to avoid congestion. In the prediction approach that uses neural networks, the aim is using just one neural network to predict all flows of the network. For this purpose, two kinds of neural network (Feed Forward and Recurrent) are made and tested. Both are able to predict traffic network in a short time slot. The routing module has tow different algorithm, a static algorithm for a light load of traffic and a dynamic one for high loaded links. The dynamic algorithm uses an optimization approach to find the best routes based traffic loads on the links. Normally this optimization is not calculatable in real time but by relaxing constraints, it's solved in real-time. The dataset used in this thesis is captured from a router of the Isfahan University of Technology and modified for use as SDN traffic data. Simulation results represent prediction and routing approaches are suitable to reduce the congestion on links. Key Words: Software-defined networking, congestion control, network traffic prediction, recurrent neural networks, LSTM, dynamic routing.
شبکه‌های مبتنی بر نرم‌افزار یک معماری نوین در شبکه‌های کامپیوتری است که با جداکردن لایه‌ی کنترلی از لایه‌ی داده امکان مدیریت مرکزی در شبکه را فراهم می‌کند. همچنین با در اختیار قرار دادن واسط‌های مدیریتی سطح بالا امکان مدیریت و برنامه‌ریزی شبکه با زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالا ایجاد شده است. مدیریت سطح بالا در شبکه امکان توسعه‌ی سریع و گسترده در روش‌های نوآورانه‌ی مدیریت و اداره‌ی شبکه را فراهم می‌کند. به بیان دیگر می‌توان گفت معماری SDN مدیریت شبکه را از مسیریاب‌ها جدا و آن را مرکزی کرده است اما روش‌های توسعه‌ی آن را بین محققان و مدیران شبکه توزیع کرده است. در معماری SDN امکان پیاده کردن روش‌های کنترل ازدحام نوین و هوشمند با زبان‌های سطح بالا وجود دارد که توسط پروتکل OpenFlow برای ارتباط با مسیریاب‌ها و سوئیچ‌ها ترجمه می‌شود. در این پایان‌نامه یک کنترلر SDN با رویکرد اجتناب از ازدحام طراحی شده است. این کنترلر از ماژول‌های مختلفی تشکیل شده از جمله، جمع‌آوری اطلاعات ترافیک شبکه، پیش‌بینی ترافیک شبکه، تشخیص ازدحام، مسیریابی و تغییر مسیریابی به قصد اجتناب از ازدحام. در روش پیش‌بینی که با استفاده از شبکه عصبی انجام می‌شود سعی شده است برای کاهش پیچدگی در کنترلر از یک شبکه‌ی عصبی واحد برای پیش‌بینی تمام جریان‌ها استفاده شود. به این منظور دو شبکه عصبی از نوع پیش‌رو و بازگشتی آموزش داده شده‌اند و در زمانی کمتر از یک برش زمانی قادر به پیش‌بینی ترافیک شبکه برای استفاده در روش‌های پیش‌بینی هستند. ماژول مسیریاب دارای دو الگوریتم است که یکی به صورت ایستا برای زمان‌های خلوت شبکه استفاده می‌شود و دیگری به صورت پویا در زمان شلوغی شبکه سعی در کاهش مصرف پهنای باند تمام لینک‌ها به کمتر از حد آستانه می‌کند تا در هیچ لینکی ازدحام روی ندهد. مسیریابی پویا بر مبنای یک روش بهینه‌سازی انجام می‌شود که در حالت عادی در زمان واقعی قابل محاسبه نیست اما با ساده کردن شرط‌های آن امکان محاسبه درزمان واقعی فراهم شده است. مجموعه داده‌ی استفاده شده از اطلاعات یک مسیریاب دانشگاه صنعتی اصفهان جمع‌آوری شده و با مقداری تغییرات به صورت مجموعه داده‌ی جمع‌آوری شده از یک شبکه‌ی مبتنی بر نرم‌افزار درآمده و برای آموزش شبکه عصبی به منظور پیش‌بینی ترافیک استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی مناسب بودن روش پیش‌بینی، مسیریابی و درنهایت کاهش مصرف لینک نسبت به حد آستانه را نشان می‌دهد. کلمات کلیدی : شبکه‌های تعریف شده با نرم‌افزار، کنترل ازدحام، پیش‌بینی ترافیک شبکه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی