تسهيل بخشيدن به ساختارهاي جريان باز از طريق اضافه كردن مكانيزم هاي بازيابي سريع در سوئيچ و كنترل‌كننده بصورت Real-Time

Improvement of open flow structures by adding fast recovery mechanisms in switch and controller in real-time

به منظور توزيع درخواست‌ها و توازن بار بين كارگزارها در شبكه‌هاي نرم‌افزارمحور، از معماري كنترل‌كننده و متوازن‌كننده مبتني بر پروتكل OpenFlow استفاده مي‌شود. در اين معماري، هر دستگاه ساده مبتني بر پروتكل OpenFlow قوانين مشخصي را توسط كنترل‌كننده دريافت و اجرا مي‌كند تا به عنوان يك متوازن‌كننده عمل كند. با استفاده از شبكه‌هاي نرم‌افزارمحور، مشكلات مرتبط با متوازن‌كننده‌هاي سخت‌افزاري سنتي مانند هزينه بالا، عدم انعطاف‌پذيري، نقطه منفرد خطا و ازدحام را مي‌توان حل كرد. با نصب قوانين توسط كنترل‌كننده بر روي دستگاه‌هاي ساده، يك متوازن‌كننده قوي و انعطاف‌پذير را فراهم مي‌كنيم. اما استفاده از يك كنترل‌كننده واحد براي توازن بار كارگزارها در شبكه‌هاي نرم‌افزارمحور دو چالش اساسي دارد. اولاً، در صورت خرابي كنترل‌كننده، توازن كننده ديگر قادر به هدايت جريان‌ها نخواهد بود. دوماً، الگوريتم‌هاي توازن باري كه نياز به زمان پردازش در كنترل‌كننده دارند، مي‌توانند باعث كاهش كارايي و كيفيت خدمات شود. در اين مقاله، با طراحي و پيكربندي چندين پيمانه، يك معماري جديد براي توازن بار كارگزار در شبكه‌هاي نرم‌افزارمحور با دسترسي بالا و كارآمدي طراحي شده است. همچنين، يك الگوريتم توازن بار جديد بر اساس اندازه صف كارگزارها معرفي شده است. در اين پژوهش، با بررسي كارايي الگوريتم‌هاي مختلف توازن بار، الگوريتم پيشنهادي با يكي از آخرين الگوريتم‌هاي ارائه شده در اين حوزه مقايسه و ارزيابي شده است. معيارهاي زمان پاسخ و نرخ تراكنش در ارزيابي مورد بررسي قرار گرفته‌اند. نتايج نشان مي‌دهند كه الگوريتم پيشنهادي بهبود ۳ درصدي در معيارهاي كيفيت خدمات را ارائه مي‌دهد.

In order to distribute requests and load balance between servers in software defined networking, the controller and balancer architecture based on Open Flow protocol is used. In this architecture, each simple device based on the Open Flow protocol receives and executes certain rules by the controller to act as a balancer. By using software defined networking, the problems associated with traditional hardware balancers such as high cost, lack of flexibility, single point of error, and congestion can be solved. We provide a robust and flexible balancer by installing rules by the controller on simple devices. But using a single controller to balance the load of servers in software defined networking has two basic challenges. First, if the controller fails, the balancer will no longer be able to direct currents. Second, load balancing algorithms that require processing time in the controller can reduce performance and quality of service. In this thesis, by designing and configuring several modules, a new architecture is designed for server load balancing in software defined networking with high availability and efficiency. Also, a new load balancing algorithm based on server queue size is introduced. In this research, by examining the efficiency of different load balancing algorithms, the proposed algorithm has been compared and evaluated with one of the latest algorithms presented in this field. The criteria of response time and transaction rate have been investigated in the evaluation. The results show that the proposed algorithm provides a 3% improvement in service quality metrics.