17394

17394

كنترل بار در شبكه هاي SIP به كمك سيستم هاي چندعامله هولوني

دكتري

معماري سيستم هاي كامپيوتري

ارديبهشت ماه 1396

دكتر ناصر مزيني

كامپيوتر

پروتكل آغاز نشست (SIP)، به طور گسترده به عنوان پروتكل استاندارد در كاربردهاي چندرسانه¬ايي استفاده مي¬شود. SIP همچنين، به عنوان پروتكل سيگنالينگ براي زيرسيستم¬هاي مبتني بر IP (IMS) در نظر گرفته شده است. از سويي IMS توسط 3GPP به عنوان پلت¬فرم شبكه¬هاي نسل آينده (NGN) معرفي گرديده است. SIP، برخلاف ويژگي¬هاي مثبتي مانند: مبتني بر متن، مبتني بر IP، مستقل از داده¬ي انتقالي، پشتيباني از جابجايي و انتها به انتها بودن، فاقد مكانيزم مناسبي در مواجه با اضافه بار مي¬باشد. از اين رو، اين چالش باعث خواهد شد كه كاربران گسترده¬ي شبكه¬هاي نسل آينده با افت شديد كيفيت در خدمات مواجه شوند. شبكه SIP توزيع شده، يك شبكه پيچيده محسوب مي¬شود كه متشكل از زيرسيستم¬هايي است كه با يكديگر در فعل و انفعال مي¬باشند. در نتيجه، سيستم¬هاي چندعامله ابزار مناسبي براي حل مشكل اضافه بار در شبكه¬هاي SIP با هر مقياسي مي¬باشند. به اين منظور، سازمان ابزاري است كه پيچيدگي مسئله را براي حل توسط سيستم¬هاي چندعامله كاهش مي¬دهد. در اين پايان نامه، سازمان هولونيك براي مدل¬سازي شبكه SIP در نظر گرفته شده است. هر هولون براساس معيارهايي، يك ناحيه جغرافيايي از شبكه SIP را پوشش مي¬دهد كه سطح اول كنترل ايجاد مي¬گردد. هولون¬هاي سطح دوم، هولون هاي سطح اول را كنترل كرده و روند به همين ترتيب براي بقيه هولون¬ها ادامه مي¬يابد. از اين رو، يك ساختار سلسله مراتبي براي هولون¬ها تشكيل شده كه اضافه بار توسط ارتباطات و دانش جابجا شده در بين هولون¬ها رفع مي¬گردد. در اين پايان نامه، به واسطه¬ي سيستم¬هاي چندعامله هولوني و خواص آنها، روش انتها به انتهاي مبتني بر پنجره، مبتني بر حذف و يادگيري ارائه شده است. در اين روش¬ها، سرورهاي لبه بار ورودي به شبكه را طوري تنظيم مي¬كنند كه شبكه هيچ گاه دچار اضافه بار نشود. نتايج شبيه¬سازي اين روش¬ها و مقايسه با روش¬هاي معروف ارائه شده¬ي قبلي، بهبود كارايي از جمله افزايش بازده، كاهش تاخير تماس¬ها، برقراري عدالت و واكنش سريع به تغييرات را نشان مي¬دهد و نقطه ضعف روش¬هاي پيشين را برطرف مي نمايد.

1396/03/09

1/1/1900 12:00:00 AM

Today session initiation protocol (SIP) is widely used as a standard protocol for multimedia applications and it is considered as a signaling protocol for IP multimedia subsystem (IMS). IMS is introduced by 3GPP as signaling foundation in next generation networks (NGN). Despite having the features such as: text based, IP based, independent of the data transmission, support for mobility and end-to-end, the SIP protocol has not suitable mechanism to deal with overload. This challenge will cause a wide range of NGN users facing with a sharp drop in quality of service. Since a distributed SIP network is a complex system composed of subsystems interacting with each other, multi-agent system (MAS) is appropriate method to solve the overload in the SIP networks with each scale. An approach to reduce the complexity of such systems is to use organization based on MAS. In this thesis, an organization used to model a large SIP network is called holonic. Each holon covers a geographical area of the SIP network in the first level. In the second level, holons control the first level holon and so on. Hence, hierarchical structure is formed for holons. The overload control is achieved by communication and the knowledge exchange between the holons. Holons implement an end-to-end window-based, loss-based and learning-based method. These methods offer an appropriate size to edge servers to control load from the beginning of the network and prevent network overload. The simulation results are compared with known methods to confirm improved throughput, reduced call setup delay, rapid response to change and fairness.