چکیده
شبکه های انتقال نوری در مسیر تکامل به سمت سوئیچ چند دانه ای و مدیریت نرم افزار قرار دارند، ولیکن لازم است که معماری صفحه کنترل موجود با نیازهای مدیریت چند خدماتی و شبکه با هم سازگار شوند. به همین منظور، الگوریتم توزین دینامیکی بر اساس منابع کد نوری و میزان تطابق آن با درخواست خدمات و شبکه در یک سیستم سوئیچینگ نوری چند سطحی، مطرح شده است. در این روش، کنترلگر شبکه تعریف شده نرم افزار (SDN) اطلاعات منبع شبکه را در زمان واقعی جمع آوری میکند، به صورت مداوم وزن هر مسیر را تغییر میدهد و از آن برای محاسبه مسیر استفاده میکند، مسیر سازگار تری را بر اساس توازن بار فراهم کرده و وزن های منطبق شبکه را به جهت تخصیص منابع، ترکیب میکند. نتایج شبیه سازی نشان دهنده این موضوع است که سیستم سوئیچینگ چند دانه ای با الگوریتم مطرح شده قادر است به طور چشمگیری تولید قطعات کد نوری را کاهش داده و بهره گیری از منابع را بهبود بخشد. در پایان مقاله الگوریتم های مسیریابی کد نوری شبیه سازی و اجرا شده و کارکرد آنها قیاس و تحلیل شده است. نتایج شبیه سازی بیانگر این است که نرخ انسداد الگوریتم تطبیقی در شبکه NSFNET در قیاس با الگوریتم سنتی 4٪ سیر نزولی داشته و استفاده از منابع کد نوری 9٪ بهبود یافته است.
2. سیستم سوئیچینگ نوری چند دانه ای بر اساس SDN
2.1 معماری شبکه مبتنی بر SDN
SDN روش جدیدی از معماری شبکه می باشد که به دست بنیاد شبکه باز (ONF) رهبری میشود. معماری کلاسیک SDN به لایه برنامه، لایه کنترلی و لایه داده تقسیم بندی می شود. لایه برنامه خدمات گوناگونی را به استفاده کنندگان ارائه میدهد. لایه کنترلی یکی از حائز اهمیت ترین بخش های معماری SDN می باشد. کنترلگر توابع شبکه را با یک رابط برنامه نویسی کاربردی (API) مجازی سازی می کند[6]. لایه داده برای جمع آوری، هدایت و پردازش داده ها می باشد [7].
طی سال های گذشته، با توجه به مطالبات اقتصادی و تسهیلات نوآوری شبکه ای، بهتدریج SDN (T-SDN) به کار گرفته شده است [8]. T-SDN رابط، پروتکل و صفحه کنترلی شبکه انتقال نوری را توسعه داده و مدیریت سخت افزار شبکه نوری تغییرپذیرتر را میسر میکند. مرجع [9] معماری طبق SDN خودکار ارائه کرده که قادر است معیارهای کارکرد شبکه را بصورت دینامیکی برتری سازد.
بعد از بکار بردن SDN بر روی شبکه سوئیچینگ نوری چهار لایه ای، صفحه داده از صفحه کنترل جدا سازی شده [10] و احتساب مسیر و اختصاص منابع به دست کنترلگر SDN پشتیبانی می شود [10]، گره بر هدایت داده متمرکز می شود که به شدت کاهش فشار بر گره را در پی دارد. کنترلگر مورد نظر، حائز اهمیت ترین قسمت از SDN است، منبع [11] ساختار بندی جدیدی از مطالعات پیشگام با موضوع حل مسئله جایابی کنترلگرها (CPP) در SDN را از زوایای مختلف ارائه می دهد.
2.2 فرایند اصلی ROCA و الگوریتم بسته بندی متناظر
کنترلگر SDN اطلاعات منابع جهانی و توپولوژی مسیر را در زمان واقعی گرداوری می کند، منابع کد نوری را میتوان به طور تغییرپذیری در راستای ارائه مسیرهای با کیفیت ارجح اختصاص داد. شکل 1 مراحل ROCA و الگوریتم بسته بندی را نشان می دهد. در شبکه سوئیچینگ نوری چند دانه ای چهار لایه ای، چهار دانه بندی شامل دانه بندی فیبر، دانه بندی باند موج، طول موج و کد نوری وجود دارد. که در آن طول موج مسیرهای با مقصد یکسان به دستههای باند موج تقسیم شده و کدهای نوری به گروه های کد متصل میشوند و تعداد پورت های سوئیچینگ در شبکه را کاهش داده و استفاده از منابع را بهبود می بخشند. مراحل اصلی به شرح زیر می باشد:
1) هنگامی که درخواست سرویس وجود دارد،PCE (بعنوان عنصر محاسبه مسیر) مسیری برای عملی ساختن نیازهای انتقال در شبکه نوری جستجو میکند.
2) بررسی این که آیا مسیر عمومی برای دسته بندی وجود دارد، و اگر نه، مستقیما منابع را اختصاصی کند.
3) اگر یک مسیر عمومی وجود داشته باشد، بررسی بیشتری در مورد اینکه آیا می توان آن را به صورت دسته بندی شده در یک باند موج قرار داد یا نه، صورت می گیرد، و راهکار های تخصیص منابع متفاوت با توجه به موقعیت های گوناگون مطرح می شود.
4) بسته بندی قطعاتی که می توان به همین ترتیب آن ها را باندل کرد.