ترجمه مقاله نقش ضروری ارتباطات 6G با چشم انداز صنعت 4.0
- مبلغ: ۸۶,۰۰۰ تومان
ترجمه مقاله پایداری توسعه شهری، تعدیل ساختار صنعتی و کارایی کاربری زمین
- مبلغ: ۹۱,۰۰۰ تومان
چند کنتری یک راهکار صفحه کنترل مقیاس پذیر برای شبکه تعریف شده نرم افزاری (SDN) در مقیاس بزرگ است. یک سوئیچ SDN برای دستیابی به انعطاف پذیری بالا می تواند به یک کنترل کننده اصلی (مستر) برای عملیت معمولی و یک کنترل کننده تابع (اسلیو) که از کارکرد کنترل کننده اصلی بک آپ می گیرد متصل شود. هنگامی که کنترل کننده اصلی از کار می افتد، یکی از کنترل کننده های تابع به سوئیچ ها اختصاص داده می شوند تا به عنوان کنترل کننده اصلی کار کنند. با این حال، اختصاص کنترل کننده تابع نامناسب می تواند سبب از کار افتادن زنجیره کنترل کننده شود به طوری که خارج از ظرفیت کنترل کننده اختصاص یافته کار کند و حتی سبب ایجاد اختلال در شبکه شود. در این مقاله اختصاص دینامیکی کنترل کننده تابع را پیشنهاد می دهیم که با طراحی اختصاص کنترل کننده تابع پیش از خرابی کنترل کننده از اختلال در شبکه جلوگیری می کند. ما ابتدا پدیده خرابی زنجیره کننده کننده را توصیف می کنیم: به دلیل اختصاص غیر منطقی کنترل کننده تابع، ممکن است کل شبکه هنگامی که یک کنترل کننده از کار می افتد دچار اختلال شود. برای جلوگیری از این پدیده، مساله اختصاص کنترل کننده تابع را به عنوان یک مساله بهینه سازی ترکیبی چند هدفه فرموله می کنیم که تاخیر، توازن بار و استحکام را در نظر می گیرد و پیچیدگی کامل NP آن را اثبات می کند. ما این مساله را توسط روش اختصاص دینامیکی کنترل کننده تابع (DSCA) حل می کنیم. این روش ابتدا از کار افتادگی های کنترل کننده در ماژول تشخیص خطا را بررسی می کند، سپس اختصاص انعطاف پذیر تابع را کامل می کند و اختصاص تابع جدید را برای سوئیچ ها در ماژول اختصاص اسلیو کارآمد تولید می کند. در نهایت در ماژول تنظیم نقش، نقش برخی از کنترل کننده ها را تغییر می دهد و سوئیچ ها را مجدداً متصل می کند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که راهکار پیشنهادی می تواند بدترین تاخیر موردی را تحت خرابی های کنترل کننده به میزان متوسط 35.1 درصد کاهش دهد و احتمال اختلال در شبکه را کم کند.
انگیزه
در این بخش ابتدا از کار افتادگی زنجیره کنترل کننده در روش فعلی اختصاص کنترل کننده تابع را معرفی می کنیم و سپس توضیح می دهیم چرا اختصاص کنترل کننده تابع می بایست بهبود یابد.
از کار افتادگی زنجیره کنترل کننده
در شبکه SDN توزیع شده چند کنترلی و چند حوزه ای، هنگامی که یک کنترل کننده اصلی به دلیل خرابی سخت افزار یا نرم افزار از کار می افتد، کنترل کننده های از پیش تعریف شده تابع به طور آنی به سوئیچ های مدیریت شده توسط کنترل کننده از کار افتاده اختصاص داده می شوند. اگرچه مکانیزم های چند کنترلی و بک آپ گیری (مانند اصلی و تابع) مقیاس پذیری و قابلیت اطمینان شبکه SDN را بهبود داده اند اما کارهای فعلی تحقیق کافی در طراحی اختصاص کنترل کننده تابع که نزدیک ترین کنترل کننده سوئیچ را به عنوان نقش تابع تعیین می کنند انجام نداده اند اما این اختصاص ناقص است و تهدید بالقوه ای را ارائه می کند که به عنوان از کار افتادگی زنجیره کنترل کننده معرفی می شود. علاوه بر این، ما از یک مثال ساده در شکل 1 برای نمایش پدیده از کار افتادگی زنجیره کنترل کننده استفاده می کنیم.
نیاز به بهبود اختصاص کنترل کننده تابع
براساس مثال فوق، ما می توانیم در یابیم که اختصاص کنترل کننده تابع موجود ناقص است و احتمالاٌ منجر به از کار افتادن زنجیره کنترل کننده می شود که سبب ایجاد خسارت جدید به شبکه می شود. بنابراین لازم است تا اختصاص کنترل کننده تابع برای دستیابی به صفحه کنترل با قابلیت تحمل خطا بهبود یابد. از طریق تحلیل، دلیل اصلی این مساله اختصاص ایستا و غیر منعطفف کنترل کننده های تابع بدون در نظر گرفتن شرایط کل شبکه (مانند ظرفیت کنترل کننده و درخواست عبور) تعیین شده است. بنابراین ایده جدیدی را برای بهبود اختصاص کنترل کننده تابع پیشنهاد می دهیم که نه تنها ظرفیت و قابلیت دسترسی به کنترل کننده را در نظر می گیرد، بلکه همچنین کنترل کننده های تابع مربوط به سوئیچ ها را به طور پویا براساس وضعیت شبکه تعیین می کند.
به عنوان مثال در شکل 2 هنگامی که C1 در شبکه از کار می افتاد، هر دو سوئیچ S1 و S2 می بایست به کنترل کننده جدید متصل شوند. متفاوت از روش فعی، ما ابتدا C2 و C3 را به ترتیب به عنوان کنترل کننده تابع S1 و S2 تعیین می کنیم. سپس C2 و C3 به سوئیچ های S1 و S2 اختصاص داده می شوند تا به عنوان کنترل کننده های اصلی سوئیچ ها عمل کنند. واضح است که این بهبود دارای دو مزیت است: (1) ظرفیت کنترل کننده به طور کامل به کار گرفته می شود اما به حداکثر آستانه نمی رسد و (2) از خرابی زنجیره کنترل کننده به طور موثر چشم پوشی می شود.