18554

۱۸۵۵۴

بهبود شيوه سيگنالينگ SIP با استفاده از SDN

كارشناسي ارشد

مهندسي فناوري اطلاعات - شبكه هاي كامپيوتري

مهرماه ۱۳۹۶

دكتر سيد وحيد ازهري

كامپيوتر

چكيده زيرسامانه چندرسانه‌اي IP (IMS) از يك ساختار لايه‌اي بهره مي‌برد كه پروتكل آغاز نشست (SIP) نقش به سزايي در لايه كنترل اين معماري دارد. از طرفي شبكه‌هاي مبتني بر نرم‌افزار (SDN) نيز بر پايه تفكيك لايه كنترل از لايه داده در شبكه بناشده است. اين تفكيك لايه‌اي يكسان سبب شده كه در چند سال اخير ايده يكپارچه‌سازي آن‌ها براي بهبود كيفيت سرويس رشد كند. در اين پايان‌نامه ابتدا مدل‌هاي مختلف يكپارچه‌سازي ارائه‌شده موردبررسي قرارگرفته است. مدل‌هاي حاضر در پي بهبود مسير عبور بسته‌هاي رسانه هستند. اما SDN هم‌چنين مي‌تواند به‌صورت مستقيم در فرآيند مسيريابي سيگنالينگ SIP دخالت نموده و دسترسي كاربر به سرويس را تسهيل نمايد. سرويس‌هايي نظير IoT مي‌توانند از مزاياي اين امر استفاده كنند. در اين راستا پايان‌نامه حاضر مدلي ارائه مي‌كند كه تمركز خود را بر بهبود مسيريابي سيگنالينگ SIP قرار داده است. براي اين منظور برچسب‌هايي تحت عنوان شناسه شخصي سرويس (PSI) در اختيار كاربران قرار مي‌دهد تا از طريق آن مسيريابي را در كنترل‌كننده و سوئيچ SDN به انجام رساند. در اين مدل تأخير دسترسي به خدمتگزار كاربرد در سناريو مبتني بر نهادهاي IMS در بار متوسط 5 ميلي‌ثانيه و در سناريوهايي كه مسيريابي را از طريق كنترل‌كننده و سوئيچ SDN انجام مي‌دهند، به ترتيب 2.5 و 1.8 ميلي‌ثانيه مي‌باشند. درواقع در تأخير اجراي سيگنالينگ به بهبود 50% و 64% در سناريوهاي مبتني بر مسيريابي SDN رسيده است. هم‌چنين طي بررسي روي ميزان مصرف پردازنده در سناريوهاي مختلف، براي بار ميانگين طي يك فرآيند نرمال‌سازي ميزان مصرف پردازنده در كنترل‌كننده SDN نصف ميزان مصرف پردازنده در هر نهاد IMS و ميزان مصرف پردازنده در سوئيچ SDN، 0.125 برابر ميزان مصرف پردازنده در هر نهاد IMS هست. واژه‌هاي كليدي: شبكه‌هاي مبتني بر نرم‌افزار، زيرسامانه چندرسانه‌اي IP، پروتكل سيگنالينگ آغاز نشست

1396/12/09

2/28/2018 12:00:00 AM

Abstract: IP Multimedia subsystem has a layered structure which session initiation protocol has an important role in its control layer. In software defined networking the control plane is separated from data plane as well. This resemblance in structure of IMS and SDN has buttressed the idea of integration of SDN in IMS for increasment in quality of service. In this thesis, first we review the previous presented model of integration which all of them focous on improvement in quality of service of the media packet. SDN also can help to improve the routing of signaling packets. So a novel model of integration of SDN in IMS is proposed in this thesis. In order to route the signaling packets in SDN controller and SDN switch a way of tagging the packets has been used. All of the packets trying to access an application server with the tag named Personal Service Identifier can be routed through SDN controller and switch. The transaction delay of signaling in scenarios that routing is based on IMS entity in average load is 5 ms but in the scenarios which routing is based on SDN controller is decreased to 2.5 ms and in the scenario that routing is based on SDN switch is diminished to 1.8 ms. Besides normalized CPU utilization of SDN controller and SDN switch is decreased 50% and 12.5% respectively due to routing based on PSI. Keywords: Software Defined Networks, IP Multimedia Subsystem, Session Initiation Protocol