17683

17683

ارايه روشي براي توزيع بار بين سرورها در شبكه‌هاي نرم‌افزار محور با كنترل‌كننده‌هاي توزيع شده

كارشناسي ارشد

مهندسي فناوري اطلاعات - شبكه هاي كامپيوتري

فروردين 1396

دكتر زينب موحدي

كامپيوتر

در سال‌هاي اخير، معماري شبكه‌هاي نرم‌افزارمحور به‌منظور ارايه سرويس‌هاي مختلف و پويا كه داراي انعطاف‌پذيري لازم باشند مطرح شده است. در اين معماري، كنترل شبكه توسط يك موجوديت مركزي تحت عنوان كنترل‌كننده انجام مي‌شود و كل فرايند برنامه‌ريزي و تعيين قوانين لازم براي تجهيزات شبكه در قبال ترافيك‌هاي مختلف از اين نقطه مركزي انجام مي‌گيرد. اگرچه شبكه‌هاي نرم‌افزار محور نسبت به شبكه‌هاي سنتي، به دليل بخش كنترلي قابل برنامه‌ريزي، مؤثرتر عمل مي‌كنند و سبب بهبود كيفيت سرويس مي‌شوند، اما با توجه به رشد شبكه‌ها، شبكه‌هاي مطرح شده با يك كنترل‌كننده متمركز با مشكلاتي ازجمله نياز به توان محاسباتي بالا و گذردهي بيشتر در يك كنترل‌كننده براي تحويل ترافيك روبرو مي‌شدند. همچنين چالش مقياس‌پذيري و مشكل تنها نقطه شكست كه سبب افزايش آسيب‌پذيري شبكه دربرابرحملات و اختلالات و بي‌ثباتي شبكه مي‌شود نيز مواردي بود كه براي اين شبكه‌هاي مطرح مي‌گرديد. براي حل مشكلات كنترل‌كننده متمركز، روش كنترل‌كننده‌هاي توزيع‌شده مطرح شده است. به اين صورت كه هر بخش از شبكه شامل چند سوييچ و سرورهاي متصل به آن‌ها توسط يك كنترل‌كننده مديريت مي‌شوند كه به آن يك دامنه گفته مي‌شود. از كاربردهاي شبكه‌هاي نرم‌افزار محور در مراكز داده، مي‌توان توزيع بار درخواست‌هاي ورودي بين خوشه سرورهاي يك سرويس را نام برد. حال براي انتخاب سرور مناسب در توزيع بار بين سرورهايي كه توسط كنترل‌كننده‌هاي مختلف مديريت مي‌شوند روش‌هايي ارايه گرديده است. هركدام از اين روش‌ها نيز مشكلاتي ازجمله سربار همگام‌سازي بين كنترل‌كننده‌ها و يا ايجاد حلقه بازارسال در شبكه را در پي‌دارند. در اين پروژه، به دنبال بررسي روش‌هاي مطرح براي همگام‌سازي كنترل‌كننده‌ها و انتخاب سرور مناسب براي توزيع بار در كل دامنه‌ها هستيم. همچنين به دنبال ارايه روشي براي انتخاب سرور مناسب براي پاسخ‌دهي به درخواست‌ها در كل شبكه به‌طوري‌كه با ايجاد بخش واحد مديريت وضعيت سرورها و تعيين پارامترهاي مناسب، مانند وزن‌دهي به هر سرور بر اساس قدرت پردازشي آن به‌طور دقيق به بررسي وضعيت بار هر سرور بپردازيم و نحوه عملكرد روش توزيع بار بين سرورها با توازن پردازشي متفاوت را بررسي كنيم.

1396/04/24

4/15/2019 12:00:00 AM

In recent years, the architecture of software defined networking has been introduced to provide a variety of dynamic and flexible services. In this architecture, the network is controlled by a centralized entity named as Controller to manage planning processes and determine policies which are necessary for network devices traffic. In addition, although Software Defined Networks are more effective and efficient than traditional networks, by growth of networks and traffic, SDNs with a centralized controller have faced with some problems like high overall throughput and high computing power through delivering traffic. Furthermore, the challenge of scalability and single point of failure which increase the network vulnerability against attacks and disturbance are considered issues. One of the ways to tackle this issue is using distributed controller method. The method separates whole network to multiple domains. Each domain consists of multiple switches and related servers which switches are connected to a controller. The most usage of SDN in data centers is load balancing between cluster servers in multiple domains. There are some provided approaches to select appropriate servers in load balancing which are managed by controllers. Each of these approaches has problems such as synchronization overhead between controllers or cause a loop forward in the network. In this project we implement and eva​luate an alternative load balancing method using OpenFlow switches connected to a controller, which gains high flexibility without additional equipment. The method measures network and server status in real-time and sets server weights according to the servers’ processing capabilities. We uses the Floodlight as the OpenFlow controller and Mininet as the network emulator to verify the validity of this method.