Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userApplying TOPSIS Method for Software Defined Networking (SDN) Controllers Comparison and Selection
استخدام طريقة TOPSIS لمقارنة واختيار متحكمات الشبكات المعرفة بالبرمجيات SDN
2548
1 93
0.0
(
0
)
Added by
Springer ورقة بحثية
Publication date
2017
fields
Informatics Engineering
and research's language is
العربية
Authors
firas zobary( طالب )
Created by
firas zoubari
Ask ChatGPT about the research
إن الشبكات الحاسوبية التقليدية الحالية تأخذ منحى أن تكون معقدة أكثر نظراً لمتطلبات المستخدمين المتزايدة باستمرار. الشبكات المعرفة بالبرمجيات SDN هي نموذج جديد لتسهيل إدارة الشبكة وجعلها قابلة للبرمجة من خلال فصل مستوى التحكم عن مستوى التوجيه (المتضمن الموجهات والمبدلات). في هذا النموذج يتم استخدام متحكم مركزي لإدارة مستوى التحكم ويتم التفاعل بين المتحكم وبين مستوى التوجيه من خلال بروتوكول معياري OpenFlow. هناك العديد من المتحكمات المستخدمة حالياً, منها على سبيل المثال لا الحصر POX, Ryu, ONOS, و OpenDaylight. السؤال المهم والمطروح بشدة هو أي من المتحكمات العديدة هو الأفضل لنستخدمه في شبكتنا خلال تصميمها ويكون مناسباً لأهداف شبكتنا؟؟ للإجابة على هذا السؤال قمنا باقتراح طريقة اتخاذ قرار في هذه الورقة. بدايةً, تم اختيار أربعة متحكمات بالإضافة لتحليل خمسة معايير من أجل جمع خصائص هذه المتحكمات. من ثم, قمنا بتطبيق طريقة اتخاذ القرار المتعدد الخصائص (TOPSIS) من أجل ترتيب هذه المتحكمات واختيار الأفضل بينها. عند تطبيق هذه الطريقة قمنا بإجراء دراسة مقارنة من أجل تقييم أداء تلك المتحكمات ضمن بيئة شبكية محلية LAN وتم اختيار المتحكم Ryu كأفضل متحكم مناسب بالاستناد للمعايير المتبعة في هذه الوقة.
Current traditional IP networks start to be complex as the demands of the users are ever-growing. Software Defined Network (SDN) is a new paradigm to ease the management of the network and make the network programmable by decoupling the control plane and forwarding plane (such as switch and router). A centralized controller is used to manage the control plane, and it interacts with the forwarding plane using a standardized OpenFlow protocol. However, many controllers are used recently such as POX, Ryu, ONOS, and OpenDaylight. The important question is which is the best controller to use in our network and fits our network’s goals? To answer this question, a decision-making method is proposed in this paper. First, four SDN controllers are selected, and five criteria are analyzed to collect these controllers’ properties. Then a Multi-Criteria Decision Making method named TOPSIS is used to rank the controllers and choose the best one. By applying this method, a comparative study is done to evaluate the four controllers in an environment of LAN topology, and “Ryu” controller is selected as the best one based on our criteria.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الورقة البحثية مشكلة اختيار أفضل وحدة تحكم لشبكات المعرفة برمجياً (SDN) من بين عدة وحدات تحكم متاحة مثل POX وRyu وONOS وOpenDaylight. تُقدم الورقة طريقة لاتخاذ القرار باستخدام طريقة TOPSIS، وهي تقنية متعددة المعايير لتحديد الحل الأمثل بناءً على مجموعة من المعايير المحددة. تم تحليل خمسة معايير رئيسية تشمل الواجهات المستخدمة، الوثائق المتاحة، إصدار OpenFlow المدعوم، لغة البرمجة المستخدمة، والأداء من حيث زمن التأخير (RTT). بناءً على هذه المعايير، تم استخدام طريقة TOPSIS مع أوزان مستمدة من طريقة الانتروبيا لتحديد أهمية كل معيار. أظهرت النتائج أن وحدة التحكم Ryu هي الأفضل وفقاً للمعايير المدروسة، حيث كانت الأقرب للحل المثالي والأبعد عن الحل غير المثالي. تقترح الورقة أيضاً أن يتم في المستقبل إضافة معايير أخرى مثل متطلبات النظام للأجهزة واختبار الشبكات الأكبر حجماً.
Critical review
تعتبر هذه الورقة خطوة مهمة نحو تحسين عملية اختيار وحدات التحكم لشبكات المعرفة برمجياً باستخدام منهجية علمية. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الورقة تركز بشكل كبير على معايير محددة دون النظر إلى بعض الجوانب الأخرى التي قد تكون مهمة مثل الأمان وقابلية التوسع. ثانياً، التجارب تمت في بيئة LAN صغيرة، مما قد لا يعكس الأداء الفعلي في بيئات الشبكات الكبيرة مثل مراكز البيانات. أخيراً، استخدام طريقة TOPSIS مع أوزان الانتروبيا هو خطوة جيدة، ولكن يمكن أيضاً مقارنة النتائج باستخدام طرق أخرى متعددة المعايير مثل AHP أو ANP للتحقق من صحة النتائج.
Questions related to the research
-
ما هي المعايير الخمسة التي تم استخدامها لتقييم وحدات التحكم في هذه الدراسة؟
المعايير الخمسة هي: الواجهات المستخدمة، الوثائق المتاحة، إصدار OpenFlow المدعوم، لغة البرمجة المستخدمة، والأداء من حيث زمن التأخير (RTT).
-
لماذا تم اختيار طريقة TOPSIS مع أوزان الانتروبيا في هذه الدراسة؟
تم اختيار طريقة TOPSIS لأنها فعالة وسريعة في مقارنة واختيار البدائل، وتم استخدام أوزان الانتروبيا لتحديد أهمية كل معيار بناءً على كمية المعلومات المتاحة.
-
ما هي وحدة التحكم التي تم اختيارها كأفضل وحدة تحكم وفقاً للمعايير المدروسة؟
تم اختيار وحدة التحكم Ryu كأفضل وحدة تحكم وفقاً للمعايير المدروسة.
-
ما هي الاقتراحات المستقبلية التي قدمتها الورقة لتحسين الدراسة؟
اقترحت الورقة إضافة معايير أخرى مثل متطلبات النظام للأجهزة واختبار الشبكات الأكبر حجماً، وكذلك استخدام طرق متعددة المعايير أخرى مثل AHP أو ANP للتحقق من صحة النتائج.
References used
Kreutz, D., Ramos, F.M.V., Esteves Verissimo, P., Esteve Rothenberg, C., Azodolmolky, S., Uhlig, S.: Software-defined networking: a comprehensive survey. Proc. IEEE 103(1), 14–76 (2015)
About POX | NOXRepo. http://www.noxrepo.org/pox/about-pox/. Accessed 26 Apr 2016
Ryu SDN Framework. http://osrg.github.io/ryu/. Accessed 26 Apr 2016
The OpenDaylight Platform | OpenDaylight. https://www.opendaylight.org/. Accessed 26 Apr 2016
ONOS - A new carrier-grade SDN network operating system designed for high availability, performance, scale-out. http://onosproject.org/. Accessed 26 Apr 2016
Ehrgott, M., Gandibleux, X.: Multiple Criteria Optimization: State of the Art Annotated Bibliographic Surveys. Kluwer Academic Publishers, Boston (2002)
Fielding, R.T.: Architectural styles and the design of network-based software architectures, University of California, Irvine (2000)
Pfaff, B., Davie, B.: The Open vSwitch Database Management Protocol (2013)
hjp: doc: RFC 1157: Simple Network Management Protocol (SNMP). http://www.hjp.at/ doc/rfc/rfc1157.html. Accessed 26 Apr 2016
McKeown, N., Anderson, T., Balakrishnan, H., Parulkar, G., Peterson, L., Rexford, J., Shenker, S., Turner, J.: OpenFlow: enabling innovation in campus networks. ACM SIGCOMM Comput. Commun. Rev. 38(2), 69–74 (2008)
Mininet Overview - Mininet. http://mininet.org/overview/. Accessed 26 Apr 2016
Shannon, C.E.: A mathematical theory of communication. ACM SIGMOBILE Mob. Comput. Commun. Rev. 5(1), 3–55 (2001)
Wei, C.C., Chien, C.F., Wang, M.J.J.: An AHP-based approach to ERP system selection. Int. J. Prod. Econ. 96(1), 47–62 (2005)
Huang, J.: Combining entropy weight and TOPSIS method for information system selection. In: 2008 IEEE Conference on Cybernetics and Intelligent Systems, pp. 1281–1284. IEEE, September 2008
rate research
Read More
ASON\GMPLS based optical network technology has shown high reliability recently, but the issue of unified control of optical networks has become an urgent necessity to cover problems caused by separate control between different optical network layers
. The attempt to implement GMPLS-based standardized control of Internet Protocol / Dense Wavelength Division Multiplexing (IP/DWDM) networks has yielded satisfactory results but reflected significant complexity when operating in real time. On the other hand, the OpenFlow control level is offered as a promising solution to be a uniform control level for such networks, but it is not yet effective enough to control optical switch nodes. Therefore, as an intermediate step towards a unified UCP level entirely based on the OpenFlow protocol, the logical thinking for the time being is to introduce an OpenFlow/GMPLS interoperability control level that uses GMPLS to control the optical layer and the dynamic coordination between the IP layer and the optical layers. This research presents a practical application of interoperability solutions (parallel, overlapping, and integrated) for GMPLS and OpenFlow control levels applied to the ASON optical network installed in the southern region of Syria. The results have shown that the integrated solution for uniform control is superior to parallel and overlapping solutions in terms of the overall path provision latency (OPPL), at the expense of the high complexity of the design and processing of the load within the controller.
Software Defined Networks (SDN) is the qualitative movement in the field of networks due to that fact that it separates the control elements from the routing elements, and the function of the routing elements was limited to the implementation of the
decisions that are sent to it by the controller through the OpenFlow Protocol (OF) which is mainly used in SDN. We explain in this paper the benefit of the new concept which is presented by SDN and it makes network management easier, so instead of writing the rules on each device, we program the application in the controller, and the infrastructure devices run the received commands from the controller. In order to achieve the best performance of this technology, a Quality of Service (QoS) must be applied within it, where it includes several criteria, the most important are the used bandwidth, delay, packet loss and jitter. The most important of these criteria is the bandwidth, because by improving this standard, we can improve the rest of the other criteria. Therefore, in this paper, we provide the necessary improvement on the RYUcontroller to use the best bandwidth, which improves the quality of service in SDN.
Software defined networks SDN is one of the most influential types of networks in information and communication technology compared to all traditional network technologies where there are many challenges, SDN is one of the most promising solutions fo
r the Internet in the future and provides a strong network infrastructure with high specifications and low cost, and represents the future of the next generation of network engineering due to the easy division of networks, programming, monitoring, control and management through a central control, and the separation of control plane from the data-forwarding plane in SDN networks facilitates the process of managing and developing networks, as this technology is currently used in data centers and wireless networks, and is a solution to many of the problems faced by traditional networks. SDN networks are characterized by sufficient dynamism to deal with the different conditions of the network, and the controller is one of its most important components and is considered the smartest component in the network, and given the importance of choosing the appropriate controller according to the different parameters and conditions of the SDN network,in this research we conducted an analysis of the characteristics of Software defined Networks, The analysis relied on comparing SDN networks with the presence of a single OpenDaylight controller (ODL) and the presence of several controllers ODL, OpenDaylight controller was chosen as one of the famous controllers and it is distinguished from others as an open source and contains a distributed datastore and is designed to suit the data center environment, Taking into account the OpenFlow protocol supported on the southern interface by this controller, the research includes simulations of software defined networks topologies using the Mininet emulator, and various scenarios and parameters such as data rate, packet delay, and throughput were analyzed by the D-ITG tool.
The mapping of Layer 3 (IP) to Layer 2 (MAC) addresses is a key service in IP networks, and is achieved via the Address Resolution Protocol (ARP) protocol in IPv4. Due to its stateless nature and lake of authentication, ARP is an easy goal to spoofin
g attacks, which can enable Denial of Service (DoS) or Man-in-the-Middle (MIM) attacks. In this search, we discuss the problem of ARP spoofing in the context of Software Defined Networks (SDNs). We studied important parameters such as throughput, delay and the availability of the network. Results showed that ARP spoofing attacks was able to make a negative effects on network performance
In this paper we introduce a specification model for the host migration
process in Software Defined Network, and for verifying the reachability
property for packets that do not change after the migration, and achieve
the required modifications to
meet the same properties.
The model is designed by TLA+ language and verified by TLC which is
correlated with it. The model is implemented by few states to meet the
required property.
suggested questions
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
