Конструювання трафіку в програмно-конфігурованій мережі на основі методу прийняття рішень

Автор(и)

  • Yurii Kulakov Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-8981-5649
  • Alla Kohan Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-2342-8475
  • Yevheniia Pavlenkova Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0001-9218-7973
  • Nikol Pastrello Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-8921-5491
  • Nikita Machekhin Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0001-6465-5151

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.164686

Ключові слова:

конструювання трафіку, програмно-конфігурована мережа, нечітка логіка, пропускна здатність, завантаженість каналів, реконфігурація мережі

Анотація

Однією з основних задач управління в комп’ютерній мережі є організація ефективної системи доставки інформації, яка набуває особливої актуальності в програмно-конфігурованій мережі. Засоби традиційної маршрутизації не задовольняють вимогам якості обслуговування та вимогам рівномірного розподілу навантаження по каналах зв'язку. Маршрутизація в традиційних мережах здійснюється засобами пошуку найкоротшого шляху по заданому параметру, але вони не забезпечують достатньої оперативності при зміні маршрутів в мережі. Ще одним недоліком є необхідність передачі регулярних оновлень маршрутної інформації шляхом передачі службового трафіку, в результаті чого навантаження різко зростає, зменшуючи смугу пропускання.

В даний час найбільш ефективним способом забезпечення заданих параметрів якості обслуговування та перспективним рішенням для організації ефективної маршрутизації в умовах невизначеності являється програмно-конфігурована мережа. Це нова мережева парадигма, що надає можливість спростити процес управління мережею, значно підвищити використання ресурсів мережі та зменшити операційні витрати. Однією з основних переваг такої мережі є управління на верхніх рівнях еталонної моделі, що дозволяє спростити як процес управління мережею, так і процес управління трафіком в корпоративних мережах і мережах центрів обробки даних.

Запропоновано новий підхід конструювання трафіку в програмно-конфігурованій мережі з використанням теорії прийнятті рішень орієнтований на маршрутизацію саме в таких мережах. При виникненні «проблемної ділянки» та потреби її обходу використовується теорія прийняття рішень в умовах невизначеності, так як ймовірність вибору оптимального шляху для обходу враховує особливості трафіку, що передається. Такий метод дає змогу зменшити втрати нееластичного трафіку, що є важливою складовою від загальної кількості переданої інформації. З практичної точки зору, отриманий в роботі алгоритм, в порівнянні з відомими алгоритмами конструювання трафіку, підвищує рівень якості обслуговування в програмно-конфігурованих мережах

Біографії авторів

Yurii Kulakov, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Доктор технічних наук, професор

Кафедра обчислювальної техніки

Alla Kohan, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук

Кафедра автоматизованих систем обробки інформації і управління

Yevheniia Pavlenkova, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кафедра автоматизованих систем обробки інформації і управління

Nikol Pastrello, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кафедра автоматизованих систем обробки інформації і управління

Nikita Machekhin, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кафедра автоматизованих систем обробки інформації і управління

Посилання

  1. Xia, W., Wen, Y., Foh, C. H., Niyato, D., Xie, H. (2015). A Survey on Software-Defined Networking. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 17 (1), 27–51. doi: https://doi.org/10.1109/comst.2014.2330903
  2. Ahmed, A. M., Paulus, R. (2017). Congestion detection technique for multipath routing and load balancing in WSN. Wireless Networks, 23 (3), 881–888. doi: https://doi.org/10.1007/s11276-015-1151-5
  3. He, J., Song, W. (2015). Achieving near-optimal traffic engineering in hybrid Software Defined Networks. 2015 IFIP Networking Conference (IFIP Networking). doi: https://doi.org/10.1109/ifipnetworking.2015.7145321
  4. Shu, Z., Wan, J., Lin, J., Wang, S., Li, D., Rho, S., Yang, C. (2016). Traffic engineering in software-defined networking: Measurement and management. IEEE Access, 4, 3246–3256. doi: https://doi.org/10.1109/access.2016.2582748
  5. Wei, Y., Zhang, X., Xie, L., Leng, S. (2016). Energy-aware traffic engineering in hybrid SDN/IP backbone networks. Journal of Communications and Networks, 18 (4), 559–566. doi: https://doi.org/10.1109/jcn.2016.000079
  6. Lin, S.-C., Wang, P., Luo, M. (2016). Control traffic balancing in software defined networks. Computer Networks, 106, 260–271. doi: https://doi.org/10.1016/j.comnet.2015.08.004
  7. Lin, S.-C., Akyildiz, I. F., Wang, P., Luo, M. (2016). QoS-Aware Adaptive Routing in Multi-layer Hierarchical Software Defined Networks: A Reinforcement Learning Approach. 2016 IEEE International Conference on Services Computing (SCC). doi: https://doi.org/10.1109/scc.2016.12
  8. Kulakov, Yu. A., Kogan, A. V., Hrapov, V. M. (2017). The method of constructing traffic in the multipath routing. Visnyk NTUU «KPI» Informatyka, upravlinnia ta obchysliuvalna tekhnika, 65, 28–33.
  9. Kulakov, Y., Kopychko, S., Gromova, V. (2019). Organization of Network Data Centers Based on Software-Defined Networking. Advances in Intelligent Systems and Computing, 447–455. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-91008-6_45
  10. Al-Fares, M., Radhakrishnan, S., Huang, N., Vahdat, A., Raghavan, B. (2010). Hedera: Dynamic Flow Scheduling for Data Center Networks. NSDI'10 Proceedings of the 7th USENIX conference on Networked systems design and implementation. San Jose, 19–34.
  11. Zhang, H., Guo, X., Yan, J., Liu, B., Shuai, Q. (2014). SDN-based ECMP algorithm for data center networks. 2014 IEEE Computers, Communications and IT Applications Conference. doi: https://doi.org/10.1109/comcomap.2014.7017162
  12. Chiang, S.-H., Kuo, J.-J., Shen, S.-H., Yang, D.-N., Chen, W.-T. (2018). Online Multicast Traffic Engineering for Software-Defined Networks. IEEE INFOCOM 2018 – IEEE Conference on Computer Communications. doi: https://doi.org/10.1109/infocom.2018.8486290
  13. Jutila, M. (2017). Adaptive traffic management in heterogeneous communication networks. University of Oulu, 96.
  14. Trestian, R., Muntean, G.-M., Katrinis, K. (2013). MiceTrap: Scalable traffic engineering of datacenter mice flows using OpenFlow. IFIP/IEEE Int. Symp. on Integr. Netw. Managem. IM 2013. Ghent, 904–907.
  15. Qazi, Z. A., Lee, J., Jin, T., Bellala, G., Arndt, M., Noubir, G. (2013). Application-awareness in SDN. ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 43 (4), 487–488. doi: https://doi.org/10.1145/2534169.2491700
  16. Dinh, K. T., Kukliński, S., Kujawa, W., Ulaski, M. (2016). MSDN-TE: Multipath Based Traffic Engineering for SDN. Intelligent Information and Database Systems, 630–639. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-662-49390-8_61
  17. Braun, W., Menth, M. (2015). Load-dependent flow splitting for traffic engineering in resilient OpenFlow networks. 2015 International Conference and Workshops on Networked Systems (NetSys). doi: https://doi.org/10.1109/netsys.2015.7089060
  18. Kul'gin, M. (2000). Tekhnologii korporativnyh setey. Sankt-Peterburg, 704.
  19. Kulakov, Y., Kohan, A., Kopychko, S. (2020). Traffic Orchestration in Data Center Network Based on Software-Defined Networking Technology. Advances in Computer Science for Engineering and Education II, 228–237. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-16621-2_21

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-04-18

Як цитувати

Kulakov, Y., Kohan, A., Pavlenkova, Y., Pastrello, N., & Machekhin, N. (2019). Конструювання трафіку в програмно-конфігурованій мережі на основі методу прийняття рішень. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(9 (98), 23–28. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.164686

Номер

Том 2 № 9 (98) (2019): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Yurii Kulakov, Alla Kohan, Yevheniia Pavlenkova, Nikol Pastrello, Nikita Machekhin

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.