دانلود رایگان ترجمه مقاله مدیریت مهلت صف‌ در سوئیچ (ساینس دایرکت – الزویر 2016)

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

2. کارهای مربوطه
علی رغم تکنیک های ترافیکی (TE) که اغلب توسط MPLS-TE [7،8] کنترل می شود، توانایی کنترل کننده SDN برای دریافت (نرم) اطلاعات در زمان واقعی از دستگاه های SDN و تصمیم گیری بر اساس یک دید جهانی از شبکه ، همراه با توانایی تجمع جریان سفارشی در داخل دستگاه های SDN، TE را یکی از جالب ترین موارد استفاده برای شبکه های SDN می کند.
الگوریتم های متعادل کننده بار جهانی در [9] پیشنهاد شده است که حاوی متعادل کننده بار به عنوان یک جزء جدایی ناپذیر از سرویس های بزرگ cloud است و به دنبال روش هایی را برای ایجاد مقیاس پذیری، پویا و انعطاف پذیری متعادل کننده بار است. علاوه بر این [9] بیان می کند که تعادل بار بایستی اساس شبکه باشد، نه یک افزودنی، و یک نمونه اولیه متعادل کننده بار توزیع شده بر اساس این اصل ارائه می دهد.
[10]، نشان می دهد که کنترل کننده باید سوئیچ پشتیبانی از قوانین wildcard را برای یک راه حل مقیاس پذیر تر که توده های بزرگی از ترافیک مشتری را به کپی های سرور هدایت می کند، سوق دهد. [10] همچنین الگوریتم هایی را ارائه می دهد که قوانین مختصر wildcard را محاسبه می کنند که به توزیع هدف ترافیک دست می یابند و به طور خودکار سیاست های تعادل بار را بدون وقفه در اتصالات موجود تغییر می دهند. علاوه بر این، نویسندگان این الگوریتم ها را بر روی کنترل کننده OpenFlow NOX اعمال می کنند، اثربخشی آنها را ارزیابی می کند و راه هایی را برای تحقیق بیشتر پیشنهاد می دهد.
کار ارائه شده در [11] یک سیستم را نشان می دهد که به طور مرکزی ترافیکی را که در هر سرویس به مرکز داده های اتصال متقابل ارسال می کند کنترل می کند تا صفحه اطلاعات شبکه را دوباره تنظیم کند و در نتیجه مطابق با نیازهای ترافیکی فعلی باشد. [11] تکنیک جدیدی را ایجاد می کند که مقدار کمی از ظرفیت آسیب را برای لینک ها به کار می گیرد تا به روز رسانی را در یک ازدحام آزاد قابل اثبات انجام دهد، بدون اینکه هیچ فرضی درباره ترتیب و زمان به روز رسانی در هر سوئیچ انجام شود. علاوه بر این، برای مقیاس دادن به شبکه های بزرگ در مواجهه با ظرفیت جدول انتقال محدود، [11] به طور دلخواهی مجموعه ای از مقادیری را انتخاب می کند که می تواند تقاضای فعلی را برآورده کند و این مجموعه را بدون برهم زدن ترافیک به روز کند.
جدول 1واحدهای عملکرد ترافیک برای پیکربندی های 1صف و 3صف

مرجع [12] یک شبکه جزئی SDN (ترکیبی از دستگاه SDN و غیر SDN) را تجزیه و تحلیل می کند و نشان می دهد که چگونه از کنترل کننده متمرکز بهره مند شود تا بهبود قابل توجهی در استفاده از شبکه و همچنین کاهش تلفات بسته و تاخیر انجام شود. [12] نشان می دهد که این پیشرفت ها حتی در مواردی امکان پذیر است که تنها در بکار گیری از جزئی از یک شبکه قابلیت انعطاف پذیری SDN وجود دارد. مدیران مشکل بهینه سازی کنترل کننده SDN را برای مهندسی ترافیک با استقرار جزئی فرمول بندی می کنند و برای حل آن برنامه های سریع تقریبی چندجمله ای (FPTAS) را پیشنهاد می کنند.
این آخرین مشکل نیز در [13] مطرح شده است که یک روش مدیریت ترافیک را برای تقسیم کردن یا «بریدن» منابع شبکه به منظور مطابقت با نیازهای کاربر معرفی می کند. [13] یک جایگزین برای ترتیب بندی مکانیزم های سطح پایین مانند شبکه های محلی مجازی، یا قرار دادن هیپنوایزم های کامپيوتری در کنترل کننده را فراهم می کند، با معرفی مقادیری که از برنامه نویسی برش های ایزوله شبکه پشتیبانی می کند. معنی برش ها تضمین می کند که پردازش بسته ها بر روی یک تکه مستقل از تمام برش های دیگر است. آنها تعریف چکیده برش خود را تعریف می کنند، الگوریتم هایی را برای کامپایل قطعات ایجاد می کنند و استفاده از آنها را با استفاده از مثال ها نشان می دهد. علاوه بر این، [13] یک برنامه نمونه برداری و یک ابزار برای بررسی خودکار ویژگی های ایزوله رسمی را توصیف می کند.
در کار قبلی ما [6]، ما یک راه حل مبتنی بر SDN پیشنهاد کردیم که استراتژی نرم افزاری را برای مقابله با جریان های غیریکنواخت ترافیکی داخل یک سیستم مبتنی بر کلاس پیشنهاد می کند. بنابراین این رویکرد مستقل از سخت افزار پایه ای است، زیرا که آن را به عنوان یک الگوریتم درون کنترل کننده SDN اجرا می کند. استراتژی پیشنهادی، جریانهای غیر سازگار را براساس مجموعه ای از داده های آماری که توسط یک نسخه اصلاح شده کنترل کننده Beacon جمع آوری شده، به منظور کاهش تضعیف کیفیت جریان های عبور از شبکه مدیریت می کنند.
برای پشتیبانی از ترافیک مهندسی در محیط SDN، پروتکل مدیریت و پیکربندی OpenFlow (OF-Config) پیشنهاد شده است. OF-Config [14] یک پروتکل است که توسط بنیاد باز شبکه ای که برای مدیریت سوئیچ های فیزیکی و مجازی در یک محیط OpenFlow توسعه داده شده است، ایجاد شده است. این ابزار به مهندسین شبکه یک نمای کلی از شبکه نشان می دهد و همچنین توانایی تنظیم سیاست ها را فراهم می کند و مدیریت ترافیک را در سراسر دستگاه فراهم می کند.

3. انگیزه
بعضی از رویکردها یک صف را برای هر ورودی خروجی در نظر می گیرند. به منظور حمایت از مکانیزم های QoS و تفاضل ترافیک، معمول است که چندین صف را تنظیم کنند [3]. اهمیت تمایز ترافیک توسط اولین گروه از شبیه سازی ها (جدول 1) در موارد زیر گزارش شده است.
ورودی های جریان داده شده به یک صف خاص به ترتیب با توجه به پیکربندی صف از نظر نرخ خدمات مطابقت خواهند داشت. اکثر رویکردهای ذکر شده در بالا، توانایی SDN / OpenFlow را برای تنظیم نرخ سرویس صفها در هر دستگاه SDN فرض می کنند. این شانس برای بهبود عملکرد سوئیچ SDN بسیار مفید خواهد بود، همانطور که از گروه دوم شبیه سازی ها (جدول 2) در زیر گزارش شده است.
جدول 1 نتایج شبیه سازی هایی را که ما برای نشان دادن چگونگی سختی آن، بدون تمایز ترافیک، به منظور تامین نیازهای زمان پایان انجام دادیم نشان می دهد. در طول 120 ثانیه از شبیه سازی، یک Open vSwitch 2 s 1 ترکیبی از ترافیک تولید شده با iperf را تهیه می کند که حاوی “جریان های پس زمینه” (BF) و “جریان های زمان پایان” (DF) 3 هستند. BF جریان CBR با نرخ به طور تصادفی در مجموعه {50، 60، 70، 80} kbit / s انتخاب شده است. DF به دو کلاس تقسیم می شوند: DF1 و DF1. DF2 دارای مهلت 5 ثانیه است، در حالی که DF2 یک محدودیت 9 ثانیه ای است. توصیفگرها و الزامات ترافیک کلی در جدول 3 تعریف شده است.
ما دو پیکربندی را با استفاده از 125 جریان تولید ایجاد کردیم. در اولین s 1 دارای یک صف در رابط خروجی (q 0) با FIFO (اولین ورودی، خروجی اول) نرخ خدمات sq 0 = 3 مگابیت در ثانیه، در حالی که در دومی 3 صف، هر یک از آنها اختصاص داده شده به ترافیک مشخص: q 0 برای BF، q 1 برای DF1 و q 2 برای DF2. نرخ خدمات صف ها (مجموعه ای از پیش تعیین شده) s q 0 = 300 kbit / s، sq1=1.7 مگابایت بر ثانیه است. sq2 = 1 مگابیت بر ثانیه. معیارهای QoS که در اینجا مورد بررسی قرار می گیرند، میزان تلفات بسته در درصد برای BF و درصد جریان های مطابق با مهلت برای DFها است که در جدول 1 نشان داده شده است.
همانطور که می توان از پیکربندی 3 صفی به طور کلی درصد جریان های مطابق با زمان پایان را ثابت می کند و میزان تلفات بسته های BF را جبران می کند. تنظیم نرخ های خدمات صف های ساده متفاوت است، عملکردها تغییر خواهد کرد، اما مشخص است که تمایز ترافیک از طریق اینترفیس های چند صفی، ابزارهای اساسی برای مدیریت جریان زمان پایان و تنظیم میزان عملکرد ترافیک شبکه می دهد.