نام و نام خانوادگی: فردوس توتونچی
عنوان پایان نامه: الگوریتم بهبود یافته مهاجرت سوئیچ مبتنی بر الگوریتم ژنتیک و OPSO در شبکه های نرم افزار محور توزیع شده
رشته تحصیلی:مهندسی کامپیوتر- شبکه های کامپیوتری
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر احمد یوسفی
چکیده:
برای حل مشکلات و محدودیت های شبکه های سنتی، ساختاری به نام شبکه های نرم افزار محور معرفی شده است. بنابراین با توجه به محدودیت عملکرد و ظرفیت پردازشی کنترل کننده ی واحد و به منظورکاهش نرخ انتقال بخش داده، استفاده بهتر از منابع نیاز به کنترل کننده های توزیع شده با هدف مقیاس پذیری و قابلیت اطمینان داریم. دست یابی به این هدف باعث رفع چالش هایی مانند دسترس پذیری، مقیاس پذیری، نقطه شکست، سربار، کاهش کیفیت سرویس، کاهش گذردهی، عدم استفاده بهینه از منابع و تاخیر انتقال داده، به خصوص در مراکز داده بزرگ، خواهد شد. استفاده ازکنترل کننده های چندگانه توزیع شده، یک روش در پاسخ به محدودیت های معماری شبکه های تک کنترل کننده با دستیابی به یک مقیاس بزرگ و سطح کنترل کننده قابل اعتماد است با این وجود با خود یکسری چالش های جدیدی اعم از تعادل بار در کنترل کننده های توزیع شده به همراه دارد. بار توزیع شده ی بالانس نشده روی کنترل کننده باعث افزایش تأخیر پاسخ برای جریان های پردازش شده و کاهش گذردهی کنترل کننده می شود. مهاجرت سوئیچ یک روش کارآمد برای حل این مشکل است. طرح های موجود اکثرا برای حل مشکل تک کنترل کننده؛ استقرار چند کنترل کننده توزیع شده را بیان کرده اند. در مشکل توازن بار مسائلی همچون ظرفیت کنترل کنندهی که قرار است به آن مهاجرت انجام شود، موقعیت و محل قرارگیری کنترل-کننده کمتر مورد توجه قرار گرفته است و فقط برای رهایی از گلوگاه ایجاد شده مهاجرت انجام شده است. مسأله ای که در اکثر مطالعات به چشم می خورد با در نظر گرفتن متریک های مختلف و با استفاده از الگوریتم های متفاوت از جمله فرااکتشافی مشکل توازن بار و عملکرد شبکه سنجیده شده است. ولی دارای معایبی از جمله: مهاجرت تصادفی، عدم وجود یک تعادل بین هزینه های مهاجرت و تعداد مهاجرت، در نظر نگرفتن بار کنترل کننده همسایه برای انجام مهاجرت هستند. در روش پیشنهادی با تعیین یک آستانه متغیرکه در هر لحظه با تغییرات و نوسانات شبکه مقدارش تغییر می کند بار کنترل کننده سریز شده را تشخیص داده و سپس با استفاده ازترکیب الگوریتم ژنتیک و OPSO سعی در انتخاب بهترین کنترل کننده با ظرفیت مناسب و مهاجرت سوئیچ ها به مکانی مناسب را داریم. به عبارتی با استفاده از الگوریتم ژنتیک جمعیت با بالاترین برازش را تولیدکرده، سپس در الگوریتم OPSO که شامل دو الگوریتم PSO تودرتو است با استفاده از سرعت هر ذره برای حرکت به سمت بهترین موقعیت سراسری و بهترین موقعیت محلی، بهترین راه حل از بین ذرات وارد شده درPSO اول محاسبه می گردد. به موازات اجرای الگوریتم PSO اول، الگوریتم PSO دوم که برای بهبود پارامترهای PSO اول در نظر گرفته شده است با محاسبه بهترین اوزان به ازای هر ذره در الگوریتم PSO دوم، بهترین و بهینه ترین راه حل را بین ذرات برای مهاجرت سوئیچ ها به کنترل کننده مناسب را پیدا می کند. نتایج روش پیشنهادی که در محیط شبیه ساز benchC و کنترل کننده Floodlight پیاده سازی شده است بهبود 24.72 درصدی در گذردهی و بهبود 13.96 درصدی در تعداد مهاجرت را نشان می دهند.
کلیدواژه: شبکه های نرم افزار محور، مهاجرت سوئیچ، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات بهینه شده، توازن بار، گذردهی
تاریخ دفاع: 1400