-
شماره ركورد
33503
-
پديد آورنده
مرجان كرامتي
-
عنوان
جانمايي كنترلگرها در شبكه هوشمند برق نرم افزار محور با استفاده از سيستم¬هاي چند عاملي
-
مقطع تحصيلي
دكتري
-
رشته تحصيلي
مهندسي كامپيوتر
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1404/04/02
-
استاد راهنما
دكتر ناصر مزيني
-
استاد مشاور
_
-
دانشكده
مهندسي كامپيوتر
-
چكيده
بكه هوشمند برق مبتني بر شبكه هاي نرم افزار محور با تلفيق پروتكل ها و استانداردهاي مختلف، چالش ارتباطات متقابل را مرتفع سازد. از طرفي، حل مسئله جانمايي كنترلگرها در شبكه نرم افزار محوراز نقطه نظر يافتن تعداد و محل مناسب كنترلگرها، ماهيت NP سخت دارد. در اين رساله، يك راهكار مبتني بر سيستم-هاي چندعاملي هولوني براي جانمايي كنترلگرها در شبكه هوشمند برق نرم افزار محور ارائه شده است. ثابت مي شود كه ساختار سلسله مراتبي سازمان هولونيك، پيچيدگي حل مسئله جانمايي كنترلگرها و همچنين پيچيدگي همزمان سازي كنترلگرها را بهبود مي بخشد. به منظور محافظت از سرويس هاي حياتي حساس به زمان در شبكه هوشمند برق، جانمايي كنترلگرها به صورت آگاه از تاخير انجام مي شود وكاهش نرخ از دست رفتن بسته نيز در اين پژوهش مد نظر قرار گرفته است. براي اين منظور، راهكار پيشنهادي با پيش بيني وضعيت بار شبكه با استفاده از روش هاي تقريب توابع و مهاجرت سوييچ قبل از وقوع سرريز، نرخ از دست رفتن بسته را كاهش مي دهد. با در نظر داشتن ماهيت پوياي توپولوژي و الگوي ترافيك در شبكه هوشمند برق، جانمايي كنترلگرها و مديريت توازن بار به صورت پويا انجام مي شود. جانمايي آگاه از خرابي كنترلگرها يكي ديگر از اهداف است و يك سيستم مبتني بر يادگيري ماشين براي مديريت خرابي پيشنهاد شده است. مديريت خرابي كنترلگرها يك مسئله NP سخت است. ثابت مي شود كه سازمان هولونيك ، اين پيچيدگي زماني را بهبود مي بخشد. همچنين، ثابت مي شود، روش ارائه شده، رويكرد پروتكل OpenFlow براي بازيابي خرابي كنترلگرها را از نقطه نظر سربار زماني انتخاب كنترلگر پشتيبان بهبود مي بخشد. روش پيشنهادي در زمره اولين رويكردها براي پيش بيني خرابي كنترلگرها در شبكه نرم افزار محور است و با تاكيد بر عدم قطعيت و وجود ابهام در عوامل بروز حمله، از سيستم فازي براي پيش بيني خرابي استفاده مي شود. نوآوري ديگر ، توسعه يك روش بازيابي از خطاي آگاه از گرسنگي براي بازيابي جريان در شبكه نرم افزار محور است. نتايج تجربي، بهبود روش پيشنهادي را از نقطه نظر بهبود پيچيدگي زماني (كاهش با مرتبه نمايي)، بهبود تاخير (متوسط 30 درصد) ، كاهش نرخ از دست رفتن بسته (متوسط 30 درصد)، كاهش نرخ خرابي هاي آبشاري (متوسط 50 درصد)، افزايش نرخ بسته هاي بازيابي شده (متوسط 30 درصد) و سربار زماني تعيين كنترلگر پشتيبان (كاهش با مرتبه خطي) را تصديق مي كند.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1404/04/23
-
عنوان به انگليسي
Controller Placement in Software-Defined Smart Grid Networks Using Multi-Agent Systems
-
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مرجان كرامتي
-
چكيده به لاتين
Software-defined network (SDN)-enabled Smart Grid (SDN-SG), effectively addresses the challenge of interoperability by integrating diverse protocols and standards. However, the problem of optimal controller placement within SDNs—finding the appropriate number and locations of controllers—poses an inherently NP-hard challenge. This dissertation introduces an innovative solution based on a holonic multi-agent system to tackle the controller placement problem in SDN-SG. It is demonstrated that the hierarchical structure of holonic organizations significantly reduces both the computational complexity of solving the placement problem and the synchronization overhead among controllers. To safeguard time-sensitive critical services within the smart power grid, the proposed solution incorporates delay-aware controller placement while simultaneously addressing packet loss reduction. This is achieved through a proactive approach by predicting the network’s load using advanced function approximation techniques and initiating switch migration prior to potential overload. Consequently, the packet loss rate is notably minimized. Acknowledging the dynamic nature of the smart power grid’s topology and traffic patterns, the controller placement and load-balancing mechanisms are designed to adapt dynamically. Furthermore, the approach is extended to include failure-aware controller placement, with a robust machine learning-based framework proposed for managing controller failures—an inherently NP-hard problem. The results demonstrate that the proposed holonic organizational structure significantly improves computational efficiency in addressing these challenges. In addition, the proposed methodology enhances the OpenFlow protocol’s fault recovery mechanism by substantially reducing the time overhead associated with backup controller selection. As one of the pioneering frameworks for controller failure prediction in SDNs, this approach leverages a fuzzy logic system to effectively handle uncertainties and ambiguities associated with failure scenarios. A key innovation of this work is the development of a starvation-aware fault recovery mechanism, designed to ensure seamless flow restoration in SDNs. Experimental results confirm the improvement of the proposed method in terms of reduced time complexity (by an exponential order), improved delay (by average 30%), reduced packet loss rate (by average 30%), reduced cascading failure rate (by average 50%), increased recovery rate of packets (by average 30%), and reduced time overhead associated with determining the backup controller (by a linear order).
-
كليدواژه هاي فارسي
شبكه هوشمند برق , شبكه نرم افزار محور , سيستم هاي چند عاملي , جانمايي كنترلگر
-
كليدواژه هاي لاتين
Smart Grids , Software -Defined Networking , Multi-agent systems
-
Author
Marjan Keramati
-
SuperVisor
Dr Nasser Mozayani
-
لينک به اين مدرک :