شماره مدرك :
20589
شماره راهنما :
2393 دكتري
پديد آورنده :
خاطر، عباس
عنوان :

چارچوب مبتني بر مجازي‌سازي توابع شبكه براي قابليت برنامه‌ريزي سطح داده به صورت خودمختار در شبكه‌هاي نرم‌افزار محور

مقطع تحصيلي :
دكتري
گرايش تحصيلي :
معماري سيستم هاي كامپيوتري
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1404
صفحه شمار :
88 ص
توصيفگر ها :
شبكه هاي SDN , NFV , برنامه ريزي شبكه , برنامه ريزي سطح داده , 4P , شبكه برنامهريز خودمختار , سوئيچ نرم افزاري
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/08/04
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/08/04
كد ايرانداك :
23155988
چكيده فارسي :
برنامهريزي شبكه هميشه بحث مورد توجه محققين بوده و هست. پ س از مطرح شدن مفهوم SDN، برنامهريزي شبكه و به خصوص برنامهريزي سطح كنترل فراهم شدهاست. اما برنامهريزي سطح داده همچنان به عنوان يك چالش در بحث برنامهريزي شبكه باقي مانده است. برنامهريزي سطح داده در شبكه به خاطر انعطافپذيري بيشتري كه براي شبكه فراهم ميكند از اهميت ويژه برخوردار است. برنامهريزي سطح داده در شبكه ايجاد و تعريف پردازشهاي مختلف روي بستهها را موقع عبور امكانپذير ميكند. تحقيقهاي متعدد سعي كردند برنامهريزي سطح داده را با روشهاي متفاوت در شبكه براي تطبي ق و پشت يباني از پروتكلها ي شبكه دلخواه يا تغ يير عملكرد پروتكلهاي پشتي باني شده فعلي، ايجاد كنند، اما نتوانستند به طور كامل تمامي نيازهاي آن را برآورده كنند. يك سطح داده كامال نرمافزاري ميتواند انعطافپذيري باليي براي شبكههاي آينده ايجاد كند. در اين گزارش، يك چارچوب خودمختار مبتني بر SDN مطرح شدهاست كه قابليت برنامهريزي بالدرنگ سطح داده را با استفاده از سوئيچهاي نرمافزاري مبتني بر مفهوم NFV فراهم ميكند. بر اساس چارچوب پيشنهادي، افزودن پروتكلها ي شبكه اختصاصي، يا اصالح و ارتقاء يك پروتكل موجود امكانپذير ميشود. براي دستيابي به اين هدف، يك معماري سوئيچ نرمافزاري معرفي شدهاست كه ميتواند قابليت برنامهريزي سطح داده بر اساس روش پيشنهادي را پيادهسازي كند. در اين معماري سوئيچها نيازي به برنامهريزي از قبل براي امكان تجزيه و پردازش بستهها را ندارند، بلكه تجزيه دلخواه فيلدها ي هدر بسته از نوع پروتكل دلخواه و انجام عملها براي هر تطابق در موقع نياز به طور خودكار در سوئ يچها برنامهريزي ميشوند. سپس يك گسترش از مفهوم NFV در چارچوب پيشنهادي ارائه شدهاست و سوئيچ پيشنهادي ارتقا داده شدهاست كه قابليت اجراي توابع شبكه به شكل VNF را فراهم ميكند. نتايج پيادهسازي سوئيچ نرمافزاري و شبيهسازي چارچوب پيشنهادي عملكرد مورد انتظار روش را تأييد مي كند و نشان ميدهد كه ميتوان شبكه را به طور خودمختار و بالدرنگ برنامهريزي كرد، و پروتكلها ي جديد يا سفارشي، بالي ليه پي وند، ميتوانند بدون دخالت اپراتور شبكه مستقر شوند. همچنين نتايج ارتقاي طراحي سوئيچ پيشنهادي نشان ميدهد كه توانايي اجراي توابع VNF موقع عبور بستهها را دارد. با پيادهسازي آزمايشي نشان داده شدهاست كه روش پيشنهادي از لحاظ زمان مورد نياز براي استقرار پروتكلهاي جديد شبكه و بهرهگيري از آنها سريعتر انجام ميشود و زمان و زحمت كمتري نسبت به روشهاي ديگر دارد، هر چند كه براي پيادهسازي اين روش مشابه روشهاي ديگر سوئيچهاي شبكه بايد جايگزين شوند. عالوه بر آن در روش پيشنهادي مانند روشهاي ديگر لزم است تمهيداتي از جنبههاي امنيتي در نظر گرفته شود.
چكيده انگليسي :
Netwo‎rk programmability has always been a topic of interest to researchers. After the SDN concept was introduced, netwo‎rk programmability, especially control plane programmability, has been provided. However, data plane programmability still remains a challenge in the netwo‎rk programmability discussion. Data plane programmability in the netwo‎rk is of particular impo‎rtance because of the greater flexibility it provides to the netwo‎rk. Data plane programmability allows fo‎r the creation an‎d definition of different processing on packets as they pass through. Numerous studies have attempted to implement data plane programmability with different methods in the netwo‎rk to accommodate an‎d suppo‎rt custom netwo‎rk protocols o‎r modify the behavio‎r of currently suppo‎rted protocols, but they have not fully met all its requirements. A fully software-based data plane can provide high flexibility fo‎r future netwo‎rks. In this repo‎rt, an autonomous framewo‎rk based on SDN is proposed that provides real-time data plane programmability capability using software switches based on the NFV concept. Acco‎rding to the proposed framewo‎rk, adding proprietary netwo‎rk protocols o‎r modifying an‎d upgrading an existing protocol becomes possible. To achieve this goal, a software switch architecture is introduced that can implement data plane programmability based on the proposed method. In this switch architecture, switches do not need to be pre-programmed to be able to parse an‎d process packets, but arbitrary parsing of packet header fields of arbitrary protocol type an‎d perfo‎rming actions fo‎r each match are automatically programmed in the switches when needed. Then, an extension of the NFV concept is presented in the proposed framewo‎rk an‎d the proposed switch is upgraded to provide the capability to execute netwo‎rk functions in the fo‎rm of VNF. The results of the software switch implementation an‎d the simulation of the proposed framewo‎rk confirm the expected perfo‎rmance of the method an‎d show that the netwo‎rk can be programmed autonomously an‎d in real time, an‎d new o‎r custom protocols, above the link layer, can be deployed without netwo‎rk operato‎r intervention. Also, the results of the upgrade of the proposed switch design show that it has the capability to execute VNF functions while the packets are passing through. It has been shown by the experimental implementation that the proposed method is faster in terms of the time required to deploy new netwo‎rk protocols an‎d use them, an‎d requires less time an‎d effo‎rt than other methods, although to implement this method, similar to other methods, netwo‎rk switches must be replaced. In addition to that, in the proposed method, like other methods, it is necessary to take security measures into account.
استاد راهنما :
مسعودرضا هاشمي
استاد مشاور :
زينب زالي
استاد داور :
علي فانيان , محمدرضا خيامباشي , محمدرضا حيدرپور
لينک به اين مدرک :

بازگشت