ارایه یک الگوریتم کارآمد مبتنی بر جست‌وجوی Kernel برای مکان‌یابی کنترلر در شبکه‌های SDN

نویسندگان

  • علی عبدی سید کلایی * گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده مهندسی و فناوری، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران. https://orcid.org/0000-0002-3822-4881

https://doi.org/10.22105/mmaa.v2i3.99

چکیده

هدف: این مقاله به مساله مکان‌یابی کنترلرها در شبکه‌های نرم‌افزار-محور می‌پردازد که یک مساله بهینه‌سازی پیچیده و NP-hard است. هدف اصلی، یافتن تعداد و مکان بهینه کنترلرها برای حداقل‌سازی هزینه‌های پیاده‌سازی شبکه است.

روش‌شناسی پژوهش: برای حل این مساله، از الگوریتم فراهیاب جست‌وجوی کرنل استفاده شده است. عملکرد این الگوریتم روی مجموعه‌ای از نمونه‌های شبکه با اندازه‌های مختلف آزمایش و با نتایج حاصل از حل‌کننده استاندارد CPLEX مقایسه شده است.

یافته‌ها: الگوریتم پیشنهادی در تمامی موارد از نظر زمان اجرا برتری قاطعانه‌ای نسبت به CPLEX نشان داده است. علاوه‌بر این، در بسیاری از نمونه‌های متوسط و بزرگ، این الگوریتم توانسته است راه‌حل‌های با هزینه کم‌تری نیز پیدا کند.

اصالت/ارزش افزوده علمی: مهم‌ترین نوآوری این تحقیق، ارایه و سازگاری موفق الگوریتم جست‌وجوی کرنل برای حل مساله مکان‌یابی کنترلر در SDN است. این روش، یک جایگزین عملی و کارآمد برای روش‌های متعارف ارایه می‌دهد.

 

 

کلمات کلیدی:

شبکه نرم‌افزار محور، مکان‌یابی بهینه کنترلر، جست‌وجوی کرنل

مراجع

  1. [1] Blial, O., Ben Mamoun, M., & Benaini, R. (2016). An overview on SDN architectures with multiple controllers. Journal of computer networks and communications, 2016(1), 9396525. https://doi.org/10.1155/2016/9396525
  2. [2] Selvi, H., Güner, S., Gür, G., & Alagöz, F. (2015). The controller placement problem in software defined mobile networks (SDMN). In Software defined mobile networks (SDMN) beyond lte network architecture (pp. 129–147). Wiley online library. https://doi.org/10.1002/9781118900253.ch8
  3. [3] Nunes, B. A. A., Mendonca, M., Nguyen, X. N., Obraczka, K., & Turletti, T. (2014). A survey of software-defined networking: Past, present, and future of programmable networks. IEEE communications surveys & tutorials, 16(3), 1617–1634. https://doi.org/10.1109/SURV.2014.012214.00180
  4. [4] Xia, W., Wen, Y., Foh, C. H., Niyato, D., & Xie, H. (2015). A survey on software-defined networking. IEEE communications surveys & tutorials, 17(1), 27–51. https://doi.org/10.1109/COMST.2014.2330903
  5. [5] ONF. (2024). Open networking foundation. https://opennetworking.org/
  6. [6] Jarraya, Y., Madi, T., & Debbabi, M. (2014). A survey and a layered taxonomy of software-defined networking. IEEE communications surveys & tutorials, 16(4), 1955–1980. https://doi.org/10.1109/COMST.2014.2320094
  7. [7] Sezer, S., Scott-Hayward, S., Chouhan, P. K., Fraser, B., Lake, D., Finnegan, J., … ., & Rao, N. (2013). Are we ready for SDN? Implementation challenges for software-defined networks. IEEE communications magazine, 51(7), 36–43. https://doi.org/10.1109/MCOM.2013.6553676
  8. [8] Heller, B., Sherwood, R., & McKeown, N. (2012). The controller placement problem. Association for computing machinary special interest group on data communication computer communication review., 42(4), 473–478. https://doi.org/10.1145/2377677.2377767
  9. [9] Yao, G., Bi, J., Li, Y., & Guo, L. (2014). On the capacitated controller placement problem in software defined networks. IEEE communications letters, 18(8), 1339–1342. https://doi.org/10.1109/LCOMM.2014.2332341
  10. [10] Lourenço, H. R., Martin, O. C., & Stützle, T. (2019). Iterated local search: Framework and applications. In Handbook of metaheuristics (pp. 129–168). Cham: Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-91086-4_5
  11. [11] Xiao, P., Qu, W., Qi, H., Li, Z., & Xu, Y. (2014). The SDN controller placement problem for wan. 2014 IEEE/CIC international conference on communications in china (ICCC) (pp. 220–224). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICCChina.2014.7008275
  12. [12] Hu, Y., Wang, W., Gong, X., Que, X., & Cheng, S. (2012). On the placement of controllers in software-defined networks. The journal of China universities of posts and telecommunications, 19, 92–171. https://doi.org/10.1016/S1005-8885(11)60438-X
  13. [13] Zhang, Y., Beheshti, N., & Tatipamula, M. (2011). On resilience of split-architecture networks. 2011 IEEE global telecommunications conference - globecom 2011 (pp. 1–6). IEEE. https://doi.org/10.1109/GLOCOM.2011.6134496
  14. [14] Obadia, M., Bouet, M., Rougier, J. L., & Iannone, L. (2015). A greedy approach for minimizing SDN control overhead. Proceedings of the 2015 1st IEEE conference on network softwarization (netsoft) (pp. 1–5). IEEE. https://doi.org/10.1109/NETSOFT.2015.7116135
  15. [15] Zhang, T., Bianco, A., & Giaccone, P. (2016). The role of inter-controller traffic in sdn controllers placement. 2016 IEEE conference on network function virtualization and software defined networks (NFV-SDN) (pp. 87–92). IEEE. https://doi.org/10.1109/NFV-SDN.2016.7919481
  16. [16] Sallahi, A., & St-Hilaire, M. (2015). Optimal model for the controller placement problem in software defined networks. IEEE communications letters, 19(1), 30–33. https://doi.org/10.1109/LCOMM.2014.2371014
  17. [17] SCIP. (2015). Solving Constraint Integer Programs. https://www.scipopt.org/
  18. [18] Mueller, J., Wierz, A., & Magedanz, T. (2013). Scalable on-demand network management module for software defined telecommunication networks. 2013 IEEE SDN for future networks and services (SDN4FNS) (pp. 1–6). IEEE. https://doi.org/10.1109/SDN4FNS.2013.6702550
  19. [19] Herbaut, N., Negru, D., Magoni, D., & Frangoudis, P. A. (2016). Deploying a content delivery service function chain on an SDN-NFV operator infrastructure. 2016 international conference on telecommunications and multimedia (TEMU) (pp. 1–7). IEEE. https://doi.org/10.1109/TEMU.2016.7551917

دانلود

چاپ شده

2025-08-24

شماره

دوره 2 شماره 3 (2025): مدیریت: مدلسازی، تحلیل‌ها و کاربردها

نوع مقاله

مقالات شماره جاری

ارجاع به مقاله

عبدی سید کلایی ع. . (2025). ارایه یک الگوریتم کارآمد مبتنی بر جست‌وجوی Kernel برای مکان‌یابی کنترلر در شبکه‌های SDN. مدیریت: مدلسازی، تحلیل‌ها و کاربرد, 2(3), 178-188. https://doi.org/10.22105/mmaa.v2i3.99
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC

مقالات مشابه

##common.pagination##

همچنین برای این مقاله می‌توانید شروع جستجوی پیشرفته مقالات مشابه.