Аналитическая модель коммутатора корпоративной программно-управляемой сети SDN

Автор: Мочалов В.П., Линец Г.И., Братченко Н.Ю.

Журнал: Инфокоммуникационные технологии @ikt-psuti

Рубрика: Технологии компьютерных систем и сетей

Статья в выпуске: 3 т.18, 2020 года.

Бесплатный доступ

Реализация практически неограниченных возможностей программно-управляемой сети вызывает необходимость дополнительного исследования ее инфраструктурного уровня, оценки телекоммуникационной составляющей. Поэтому целью исследования является разработка аналитической модели для анализа основных показателей качества сетевых коммутаторов и каналов связи. Для формирования математической модели коммутатора программно-управляемой сети, функционирующей в стационарном режиме и обслуживающей запросы случайного объема, предлагается использовать теорию системы массового обслуживания, а также аппарат полумарковских процессов. Модель коммутатора формально представлена в виде открытой сети массового обслуживания с пуассоновским потоком поступающих пакетов, отказами и блокировками. Первый этап обслуживания запросов включает в себя процессы записи сетевых пакетов в многолинейную буферную память коммутатора. В следующем центре осуществляется проверка соответствия адреса поступившего пакета записям в таблицах потоков. Третий однолинейный центр, реализующий процесс передачи выходящих из коммутатора пакетов, может быть описан системой c независимыми однолинейными системами массового обслуживания с n-местными буферами. Получены зависимости времени ожидания обслуживания и времени обслуживания поступающих сетевых пакетов от нагрузки, а также выражения для определения объема буферной памяти коммутатора при допустимой вероятности потери сообщений, показатели качества его передающей части.

Еще

Таблицы потоков, openflow коммутатор, модели массового обслуживания, контроллер, вероятностно-временные характеристики

Короткий адрес: https://sciup.org/140256262

IDR: 140256262   |   DOI: 10.18469/ikt.2020.18.3.05

Список литературы Аналитическая модель коммутатора корпоративной программно-управляемой сети SDN

  • Bholebawa I.Z., Dalal U.D. Performance analysis of SDN / OpenFlow controllers: POX versus foodlight // Wireless Personal Communications. 2008. Vol. 98. № 2. P. 1679-1699. DOI: https://doi.org/10.1007/s11277-017-4939-z.
  • Queueing analysis of software defned network with realistic OpenFlow-based switch model / Y. Goto [et al.] // Computer Networks. 2019. Vol. 164. P. 106892. DOI: https://doi.org/10.1016/j.comnet.2019.106892.
  • Fundamentals of queueing theory. 1st ed. / D. Gross [et al.]. Hoboken: John Wiley & Sons, 2008. 509 p. DOI: https://doi.org/10.1002/9781118625651.
  • OSS/BSS Framework based on NGOSS / L. Hanhua [et al.] // 2009 International Forum on Computer Science-Technology and Applications. 2009. P. 466-471. DOI: https://doi.org/10.1109/IFCSTA.2009.120.
  • Software-defned networking: a comprehensive survey / D. Kreutz [et al.] // Proceedings of the IEEE. 2015. Vol. 103. №1. P. 14-76. DOI:https://doi.org/10.1109/JPROC.2014.2371999.
  • Lechler T., Taylor B.J., Klingenberg B. The telecommunications carriers’ dilemma: Innovation vs. Network Operation // PICMET ’07 - 2007 Portland International Conference on Management of Engineering & Technology. 2007. P.2940-2947. DOI: https://doi.org/10.1109/PICMET.2007.4349638.
  • Lee E.A. The problem with threads // Computer. 2006. Vol. 39. № 5. P. 33-42. DOI: https://doi.org/10.1109/MC.2006.180.
  • Li T., Chen J., Fu H. Application scenarios based on SDN: an overview // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1187. № 5. P. 052067. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1187/5/052067.
  • Тарасов В.Н., Карташевский И.В., Малахов С.В. Теоретическое и экспериментальное исследование задержки в программно-кофигурируемых сетях // Инфокоммуникационные технологии. 2015. Т. 13. № 4. С. 409-413. DOI: https://doi.org/10.18469/ikt.2015.13.4.08.
  • Mochalov V.P., Bratchenko N.Yu., Yakovlev S.V. Analytical model of integration system for program components of distributed object applications // 2018 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). 2018. P. 1-4. DOI: https://doi.org/10.1109/RUSAUTOCON.2018.8501806.
  • A survey of software-defined networking: past, present, and future of programmable networks / B.A.A. Nunes [et al.] // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2014. Vol. 16. № 3. P. 1617-1634. DOI: https://doi.org/10.1109/SURV.2014.012214.00180.
  • Olszewsk, M., Ansel J., Amarasinghe S. Kendo: Efcient deterministic multithreading in software // ACM SIGPLAN Notices. 2009. Vol. 44. № 3. P. 97. DOI: https://doi.org/10.1145/1508284.1508256.
  • Rao N.S. Performance comparison of SDN solutions for switching dedicated long-haul connections // The International Symposium on Advances in Software Defned Networking and Network Functions Virtualization. 2016. URL: https://www.osti.gov/biblio/1267045-performance-comparison-sdn-solutions-switching-dedicated-long-haul-connections.
  • Модель функционирования телекоммуникационного оборудования программно-конфигурируемых сетей / К.Е. Самуйлов [и др.] // Современные информационные технологии и ИТ-образование. 2018. Т. 14. № 1. С. 13-26. DOI:https://doi.org/10.25559/SITITO.14.201801.013-026.
  • Simoes J., Wahle S. The future of services in next generation networks // IEEE Potentials. 2011. Vol. 30. № 1. P. 24-29. DOI: https://doi.org/10.1109/MPOT.2010.939761.
  • Analytical modelling of software and hardware switches with internal bufer in software-defined networks / D. Singh [et al.] // Journal of Network and Computer Applications. 2019. Vol. 136. P. 22-37. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jnca.2019.03.006.
  • Sutter H., Larus J. Software and the concurrency revolution // Queue. 2005. Vol. 3. № 7. P. 54. DOI: https://doi.org/10.1145/1095408.1095421.
  • Priya A.V., Radhika N. Performance comparison of SDN OpenFlow controllers // International Journal of Computer Aided Engineering and Technology. 2019. Vol. 11. № 4/5. P. 467. DOI: https://doi.org/10.1504/IJCAET.2019.10020284.
  • Y.3300: Framework of software-defined networking. URL: https://www.itu.int/rec/T-REC-Y.3300-201406-I/en (дата обращения: 01.06.2020).
Еще
Статья научная