Skip to main content
SUPERVISOR
حسین سعیدی (استاد مشاور) مسعودرضا هاشمی (استاد راهنما) ندا مقیم (استاد مشاور)
 
STUDENT
Zahra Vali
زهرا ولی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Proposing a Load Balancing Algorithm with the Help of an End-Point Admission Control Algorithm to Improve Traffic Engineering
The goal of traffic engineering is to facilitate efficient and reliable network operation and at the same time optimize the utilization of network resources. Multi-path routing and load balancing among multiple paths are two mechanisms used for traffic engineering. From the other point of view the increase of customers’ requirements, requires the network operators to provide more variety of service classes with end-to-end guaranteed quality of service. Therefore finding a mechanism which is able to provide a high end-to-end service granularity is essential. Such a mechanism can lead to prompt creation of the next generation network. Among all quality of service mechanisms, DiffServ architecture with the help of a call admission control algorithm provides a variety of end-to-end service classes that does not suffer from scalability problem. In this thesis by combining a proper end-point admission control algorithm with a new load balancing mechanism among multiple paths, better network utilization and higher network throughput is achieved. Also by reducing hot spots of the network, lower end-to-end delay was obtained compared to single path routing. The applied call admission control mechanism consists of two phases: probing phase and data transfer phase. The advantage of proposed load balancing algorithm is to use information which is gathered by routers along the path in the probing phase. MPA is used as the multipath routing protocol to find available multiple paths in the network. In the probing phase, each user sends one probing packet into each path to gather required information for both admission control decision and load balancing algorithm. As probing packets pass the routers, each router considers its classes of service and will report the available class of service in probing packets even if it is lower than the requested service class and service vectors will be performed. QoS degradation in each of routers along the path is acceptable since it may not affect the end-to-end QoS or users prefer to have QoS degradation than being blocked. So the decision of load balancing is made with respect to network congestion. By using the buffer length of the routers as a load balancing criteria a good estimation of end-to-end delay and packet loss probability is obtained. The result is a proper load balancing according to network resources in every path. Additionally end-to-end delay was used as a quality of service parameter to choose proper paths at the destination. The proposed network was implemented in OPNET. Simulation results show the improvement which is made by the proposed algorithm in the area of traffic engineering. Keywords Multi-Path Routing, Load Balancing, End-point Admission Control, QoS
مهندسی ترافیک به عنوان ابزاری برای مدیریت بهینه منابع در شبکه استفاده می¬شود. مسیریابی روی مسیرهای چندگانه و توزیع متعادل ترافیک روی این مسیرها از جمله راهکارهایی هستند که در جهت استفاده بهینه از منابع موجود در شبکه پیشنهاد شده¬اند. از طرفی با رشد نیازهای کاربران و تنوع سرویس¬ها با نیازمندی¬های کیفیت سرویس متفاوت، ضرورت ایجاد مکانیزمی که بتواند تنوع سرویس مطلوب را با ضمانت¬های کیفیت سرویس ابتدا تا انتها فراهم کند احساس می¬شود. به علاوه با ایجاد چنین مکانیزم¬هایی فراهم شدن بستری جهت رسیدن به شبکه¬های نسل آینده سرعت بخشیده می¬شود. از بین مکانیزم¬های ایجاد کیفیت سرویس، معماری سرویس¬های متمایز می¬تواند به همراه یک الگوریتم کنترل پذیرش ارتباط مناسب علاوه بر ایجاد تنوع سرویس و تضمین کیفیت سرویس ابتدا تا انتها از گسترش¬پذیری مطلوبی نیز برخوردار باشد. در این رساله تلفیق یک الگوریتم کنترل پذیرش پایانه¬ای مناسب و یک الگوریتم توزیع متعادل بار در بین مسیرهای چندگانه منجر به افزایش توان عملیاتی شبکه و کاهش تاخیر ابتدا تا انتهای بسته¬های داده در مقایسه با مسیریابی روی یک مسیر می¬شود. الگوریتم کنترل پذیرش پایانه¬ای به¬کار رفته از دو فاز کاوش و ارسال بسته¬های داده تشکیل شده است. مزیت الگوریتم توزیع بار پیشنهادی، استفاده از اطلاعات شبکه جمع¬آوری شده توسط الگوریتم کنترل پذیرش پایانه¬ای است که با همکاری مسیریاب¬های شبکه و ارسال بسته¬های کاوشگر صورت می¬گیرد. با عبور بسته¬¬های کاوشگر در طول مسیر، هر مسیریاب گزارشی از وضعیت کلاس¬های سرویس خود را در اختیار بسته¬ کاوشگر قرار می¬دهد و در صورت توانایی کلاس سرویس درخواستی کاربر را ارائه می¬دهد، در غیر این صورت اگر کاربر موافق باشد کلاس¬های سرویس پایین¬تر را به ترتیب بررسی می¬کند. اگر کلاس¬های سرویس پایین¬تر دردسترس نباشند درخواست کاربر رد می¬شود. با عبور بسته¬های کاوشگر از تک¬تک مسیریاب¬ها و قرار دادن اطلاعات مربوط به کلاس دردسترس هر مسیریاب در بسته¬های کاوشگر بردار سرویس هر مسیر شکل می¬گیرد. بنابراین تصمیم¬گیری پیرامون نحوه توزیع بار متناسب با وضعیت ازدحام مسیرهای موجود در شبکه صورت می¬گیرد. استفاده از پارامترطول بافر مسیریاب¬ها به عنوان معیار تقسیم بار، تخمین خوبی از میزان تاخیر و احتمال تلفات بسته¬های داده در هر مسیر می¬باشد و در نهایت منجر به پیش¬بینی معقولی از وضعیت ازدحام مسیرهای چندگانه و در نتیجه تقسیم جریان¬های داده متناسب با منابع دردسترس در هر مسیر می¬شود. مضاف بر این که قبل از ارسال بسته¬های داده، در فاز کاوش از پارامتر تاخیر ابتدا تا انتها به عنوان معیار انتخاب مناسب¬ترین مسیرها برای تقسیم ترافیک استفاده می¬شود. شبکه پیشنهادی در OPNET پیاده¬سازی شد. به منظور نشان دادن عملکرد الگوریتم پیشنهادی، دو سناریوی مختلف مورد مقایسه قرار گرفتند: مسیریابی روی یک مسیر و مسیریابی روی مسیرهای چندگانه. نتایج شبیه¬سازی تاییدی بر بهبودهای انجام گرفته در زمینه مدیریت ترافیک توسط الگوریتم پیشنهادی است. کلمات کلیدی مسیریابی روی مسیرهای چندگانه، توزیع متعادل بار، الگوریتم کنترل پذیرش پایانه¬ای، کیفیت سرویس

ارتقاء امنیت وب با وف بومی