چكيده فارسي :
در سال¬هاي اخير، اهميت به‌كارگيري فناوري مجازي‌سازي و شبكه¬هاي بي¬سيم دوچندان شده است. با رشد روزافزون تكنولوژي به‌كارگيري اين فناوري¬ها موردنياز است. مهاجرت زنده در محاسبات ابري و مجازي¬سازي فرآيندي است كه امكان اجراي برنامه‌ها و سيستم عامل‌ها را بدون هيچ توقف يا قطعي در زمان انتقال فراهم مي¬كند. به عبارت ديگر، با استفاده از مهاجرت زنده مي¬توان فرايند در حال اجرا را منتقل كرد، بدون اينكه اجراي فرايند قطع شود. اهميت مهاجرت زنده در محيط‌هاي مجازي سازي و ابري عبارتنداز: (1) صرفه جويي در زمان و توقف سرويس، (2) بهينه‌سازي منابع، (3) افزايش قابليت اطمينان و (4) مديريت متمركز.
نسل¬ جديد فناوري شبكه¬هاي بي¬سيم به مواردي همچون قابليت اطمينان بالا، تأخير پايين و كيفيت تجربه QoS نياز دارد. براي اضافه كردن اين نيازمندي¬ها به شبكه نسل چهارم، نسل پنجم شبكه¬هاي بي‌سيم ظهور پيدا كرد. اين نسل با به‌كارگيري فناوري¬هايي مانند برش شبكه، مجازي‌سازي عملكرد شبكه(NFV) و شبكه نرم‌افزار محور(SDN) سعي در بهبود محدوديت¬هاي ذكرشده دارد. با توجه به اهميت در دسترس بودن بالا در شبكه¬هاي نسل پنجم ممكن است به‌منظور حفظ و تضمين دسترسي نياز به مهاجرت زنده هسته شبكه 5G داشته باشيم. همچنين با مطرح‌شدن مسئله مهاجرت زنده هسته شبكه 5G، تداوم اتصال كاربران به هسته شبكه حائز اهميت خواهد بود. چالش‌هاي كليدي مهاجرت زنده شامل استفاده بهينه از منابع سيستم مانند پردازنده و پهناي باند، كاهش زمان خاموشي و كاهش زمان كلي مهاجرت است. در اين پژوهش تلاش برآن است كه در ابتدا هسته شبكه نسل پنجم، شبكه دسترسي راديويي و UE در قالب ماشين مجازي پياده‌سازي شود و روش¬هايي براي كاهش زمان خاموشي و زمان كل مهاجرت هسته شبكه و شبكه دسترسي راديويي ارائه شود. اين روش¬ها شامل، استفاده از لينك كلاستر، استفاده از حافظه نهان writeback و writethrough، افزايش اندازه MTU، استفاده از الگوريتم‌هاي Compression و XBZRLE و استفاده از MultiQueue مي¬باشد. استفاده از اين روش¬ها در نهايت منجر به كاهش زمان مهاجرت، كاهش زمان خاموشي و افزايش ميانگين سرعت مهاجرت خواهدشد.
چكيده انگليسي :
In recent years, the importance of virtualization technology and wireless networks has significantly increased. Live migration in cloud computing and virtualization enables the seamless transfer of running programs and operating systems without any interruption. In other words, live migration allows the transfer of a running process without disrupting its execution. The significance of live migration in virtualization and cloud environments can be summarized as follows: (1) saving time and minimizing service downtime, (2) optimizing resource utilization, (3) enhancing reliability, and (4) enabling centralized management.
The emergence of the fifth generation (5G) wireless networks was driven by the need for high reliability, low latency, and quality of service (QoS) experience in the new generation of wireless technology. To address these requirements, the fifth generation incorporates technologies such as network slicing, network function virtualization (NFV), and software-defined networking (SDN). By leveraging these technologies, the limitations of the previous generation cellular networks are aimed to be improved.
Considering the criticality of high availability in 5G networks, live migration of the 5G network core becomes necessary to ensure continuous and guaranteed access. Alongside the live migration of the 5G network core, it is crucial to maintain uninterrupted connectivity for users accessing the network core. Key challenges in live migration include optimizing the utilization of system resources like CPU and bandwidth, minimizing downtime, and reducing overall migration time.
In this research, we first deploy the fifth generation network core, radio access network, and user equipment as virtual machines. The aim is to develop methods that reduce downtime and the total migration time of the network core and radio access network. These methods include utilizing cluster link, employing writeback and writethrough cache mechanisms, increasing the Maximum Transmission Unit (MTU) size, applying Compression and XBZRLE algorithms, and utilizing MultiQueue. The implementation of these methods is expected to result in reduced migration time, decreased downtime, and increased average migration speed.
