controller placement problem
در نشریات گروه فناوری اطلاعات-
شبکه های نرم افزارمحور (SDN) شامل جداسازی صفحه کنترل از صفحه داده است. در SDN کنترل شبکه توسط موجودیتی به نام کنترل کننده که در صفحه کنترل قرار دارد تعیین می شود. تعیین تعداد و مکان بهینه کنترل کننده ها در صفحه کنترل به عنوان مساله ی جایگذاری کنترل کننده ها (CPP) شناخته می شود. در این مقاله CPP با استفاده از Kmean نظارت نشده (U-kmeans) و الگوریتم بهینه ساز گله اسب (HOA) حل شده است. الگوریتم U-kmeans سوییچ ها را خوشه بندی می کند و تعداد کنترل گرها را تعیین می کند. از آنجا که مساله CPP گسسته است، الگوریتم HOA از اپراتورهای ژنتیکی استفاده می کند که HOA بهبود یافته (MHOA) نام دارد. مرحله ی بعدی این مقاله، شامل یافتن مکان بهینه ی هر کنترل کننده در داخل خوشه خود با استفاده از MHOA است. برای بهبود نرخ همگرایی، MHOA از استراتژی یادگیری مبتنی بر مخالفت نخبگان (EOBL) استفاده می کند. نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با سایر الگوریتم های مطرح شده از نظر تاخیر انتها به انتها، عدم توازن بار و مصرف انرژی عملکرد بهتری دارد. روش پیشنهادی با کاهش عدم توازن بار 9.66٪، تاخیر انتها به انتها 19.65٪ و میانگین مصرف انرژی 8.43٪ بهبود یافته است.
کلید واژگان: شبکه های نرم افزار محور، مسئله قرارگیری کنترل کننده، الگوریتم های فراابتکاری، الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر تضاد نخبگان، الگوریتم ژنتیکSoftware-Defined Networking (SDN) concept involves separating the control plane from the data plane. The network control is determined by an entity called the controller located on the control plane. Determining the optimal number and placement of controllers on the control plane is known as the Controller Placement Problem (CPP). This article addresses the resolution of CPP using Unsupervised Kmeans (U-kmeans) and Horse Herd Optimized Algorithm (HOA). The U-kmeans algorithm clusters switches and determines the number of controllers. Since the CPP problem is discrete, the HOA algorithm uses genetic operators, called Modified HOA (MHOA). The next step of this article involves finding the optimal location for each controller within its cluster using MHOA. To improve the convergence rate, MHOA utilizes an Elite Opposition-based Learning (EOBL) strategy. The effectiveness and scalability of the proposed algorithm are evaluated through simulation tests on various networks. The results show that the proposed method outperforms other state-of-the-art algorithms regarding metrics such as end-to-end delay, load imbalance, and energy consumption. In particular, the proposed method reduces load imbalance by 9.66%, end-to-end delay by 19.65%, and average energy consumption by 8.43%.
Keywords: Software-Defined Network, Controller Placement Problem, Meta-Heuristic, Horse-Held Optimization Algorithm, Elite Opposition-Based Learning, Genetic Algorithm -
Software Defined Network (SDN) is an emerging architecture that can overcome the challenges facing traditional networks. SDN enables administrator/operator to build a simpler and manageable network. New SDN paradigms are encouraged to deploy multiple (rather than centralized) controllers to monitor the entire system. The Controller Placement Problem (CPP) is one of the key issues in SDN that affects every aspect of it such as scalability, convergence time, fault tolerance and node to controller latency. This problem has been investigated in diverse papers with their major attention paid on optimizing the location of an arbitrary number of controllers. The related works in this area get less attention to two following important issues. i) Bidirectional end-to-end latency between switch and its controller instead of propagation latency, ii) finding the minimal number of controllers that even is a prerequisite for locating them. In this paper, a Set Covering Controller Placement Problem Model (SCCPPM) to find the least number of required controllers with regard to carrier grade latency requirement is proposed. The new model is carried out on a set of 124 graphs from the Internet Topology Zoo and solve them with IBM ILOG CPLEX Optimization package. As expected, our results indicate that the number of required controllers for high resiliency is dependent on topology and network size. As well, in order to achieve carrier grade requirement, 86 percent of topologies must have more than one controller.Keywords: Software Defined Networks, Controller Placement Problem, Latency Constraint, Carrier Grade Requirement
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.