اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتوصيف عملية هجرة المضيفات في الشبكات المعرفة بالبرمجة SDN
Host Migration specification in SDN networks
1290
0 34
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
نقدم في هذا البحث نموذجاً صورياً لتوصيف عملية هجرة المضيفات في SDN بحيث يتم التأكد من خاصية الوصولية (Reachability ) لمرزم و عدم تغييرها بعد الانتقال و تحقيق التعديلات المطلوبة لكي يتم الحفاظ على نفس الخصائص. تم تصميم النموذج بواسطة لغة التوصيف الصوري TLA+ و التحقق منه من خلال أداة فحص النماذج TLC المترافقة معه, حيث تميز النموذج بعدد قليل للحالات لتحقيق المطلوب.
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.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية توصيف عملية هجرة المضيفات في الشبكات المعرفة بالبرمجة (SDN) باستخدام نموذج صوري يعتمد على لغة TLA+ للتحقق من خاصية الوصولية للرزم بعد الانتقال. يتمثل الهدف الرئيسي في ضمان عدم تغيير خصائص الشبكة بعد انتقال المضيف، وتقديم التعديلات اللازمة للحفاظ على نفس الخصائص. تم تصميم النموذج والتحقق منه باستخدام أداة فحص النماذج TLC، حيث أظهر النموذج فعالية في تحقيق المطلوب بعدد قليل من الحالات. تعتمد الشبكات المعرفة بالبرمجة على فصل مسارات التحكم عن مسارات توجيه البيانات، مما يسهل إدارة الشبكات وتطويرها. يتم استخدام بروتوكول OpenFlow للتواصل بين طبقة التحكم وطبقة توجيه البيانات، مما يجعله مناسباً لمراكز البيانات وشبكات الحرم الجامعي. تتناول الورقة أيضاً الدراسات السابقة في مجال التوصيف الصوري وخصائص الشبكات وتغير الطوبولوجيا، وتقدم خوارزمية ChangeFT لحساب القواعد المناسبة التي يجب إضافتها ضمن جداول التدفق لضمان تحقيق السياسات المطلوبة بعد انتقال المضيف. تم اختبار النموذج بواسطة أداة TLC، وأظهرت النتائج فعالية النموذج في تحقيق خاصية الوصولية بعد الانتقال بزمن استجابة صغير وعدد قليل من الحالات.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الورقة البحثية خطوة مهمة في مجال الشبكات المعرفة بالبرمجة، حيث تقدم نموذجاً صوريًا دقيقًا يساهم في تحسين إدارة الشبكات وضمان استمرارية خصائصها بعد هجرة المضيفات. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى مزيد من البحث والتطوير. أولاً، النموذج يعتمد بشكل كبير على بروتوكول OpenFlow، مما قد يحد من تطبيقه في بيئات شبكية تستخدم بروتوكولات أخرى. ثانياً، على الرغم من فعالية خوارزمية ChangeFT في تحقيق الوصولية، إلا أن الورقة لم تتناول بشكل كافٍ تأثير التعديلات على أداء الشبكة بشكل عام، مثل التأخير وزمن الاستجابة في حالات الشبكات الكبيرة والمعقدة. أخيراً، يمكن أن يكون هناك حاجة لمزيد من الدراسات العملية لتأكيد نتائج النموذج في بيئات حقيقية ومتنوعة.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي هو دراسة تأثير عملية انتقال المضيف من مبدل لمبدل على خاصية الوصولية، والتأكد من عدم تغير هذه الخاصية بعد الانتقال.
-
ما هي الأدوات المستخدمة في التحقق من النموذج؟
تم استخدام لغة التوصيف الصوري TLA+ وأداة فحص النماذج TLC للتحقق من النموذج.
-
ما هي الخوارزمية المقترحة في البحث؟
الخوارزمية المقترحة هي ChangeFT، والتي تهدف إلى حساب القواعد المناسبة التي يجب إضافتها ضمن جداول التدفق لضمان تحقيق السياسات المطلوبة بعد انتقال المضيف.
-
ما هي النتائج التي توصل إليها البحث؟
أظهرت النتائج فعالية النموذج في تحقيق خاصية الوصولية بعد الانتقال بزمن استجابة صغير وعدد قليل من الحالات، مما يساهم في تحسين إدارة الشبكات المعرفة بالبرمجة.
المراجع المستخدمة
AL-SHAER,E., MARRERO,W., EL-ATAWY,E., ELBADAWI,K., 2009- Network configuration in a box: towards end-to-end verification of network reachability and security. ICNP-17th IEEE International Conference , PP:123– 132
CHURCHED, A, ZHOU, W, CAESAR, M. &GODFREY,P., 2012- “Overflow: Verifying network-wide invariants in real time,” ACM SIGCOMM Computer Communication Review, vol. 42, no. 4, PP:467–472
HP business white paper, 2013- prepare for software defined networking , build the foundation for SDN with OpenFlow. URL: hp.com/networking/openflow
قيم البحث
اقرأ أيضاً
في هذا البحث تم توصيف الشبكة بواسط الجبر المنطقي و ذلك لكي يتم فرز الرزم إلى
مجموعتين تتضمن الرزم التي ستصل إلى الهدف و الرزم التي سيتم سحبها وفق حالة
الشبكة و جداول التدفق, تم كتاب التوصيف باستخدام لغة TLA+ التي تعتمد على الجبر
المنطقي الأولي و
تم فحص النموذج بواسطة أداة TLCحيث تساعد هذه الطريقه على
عملية التحقق المسبق (Proactive verification) لتعريفات الشبكة و التأكد من أنها
تتعارض مع السياسة الأمنيه العامه.
تعد عملية التخطيط بين عناوين الطبقة الثالثة (IP) والطبقة الثانية (MAC) المفتاح الرئيسي في شبكات IP، وذلك من خلال بروتوكول دقة العناوين ARP في شبكات IPv4. بما أن هذا البروتوكول غير مستقر ولا يستخدم أي آلية للمصادقة فإنه يعد هدفاً سهلاً لهجمات الخداع.
قد تؤدي هذه الهجمات بدورها إلى هجمات أعقد مثل هجوم الرجل في المنتصف MIM وهجوم حجب الخدمة DoS. ناقشنا في هذا البحث مشكلة هجوم خداع البروتوكول ARP من خلال الدراسة في سياق الشبكات المعرفة بالبرمجيات SDN. دُرست مجموعة من البارامترات الهامة مثل الإنتاجية والتأخير وتوافرية الشبكة. بينت النتائج أن هجمات خداع البروتوكول ARP قادرة على التأثير سلباً على أداء الشبكة.
تعد الشبكات المعرفة برمجيا" SDNواحدة من أكثر أنواع الشبكات تأثيرا" في تكنولوجيا المعلومات والاتصالات مقارنة بجميع تكنولوجيات الشبكات التقليدية التي يوجد فيها الكثير من التحديات، كما تعدّ شبكات SDN من أكثر الحلول الواعدة للإنترنت في المستقبل وتوفر بن
ية تحتية قوية للشبكات بمواصفات عالية وتكلفة منخفضة، وتمثل مستقبل الجيل القادم لهندسة الشبكات بسبب سهولة تقسيم الشبكات وبرمجتها ومراقبتها، والتحكم فيها وإدارتها من خلال وحدة تحكم مركزية، كما إنّ فصل مسارات التحكم عن مسارات تمرير البيانات في شبكات SDN، يسهّل عملية إدارة وتطوير الشبكات، حيث تستخدم هذه التقنية حاليا" في مراكز البيانات والشبكات اللاسلكية، كما تعد حلا" للكثير من المشاكل التي تواجهها الشبكات التقليدية. تتميز شبكات SDN بالديناميكية الكافية للتعامل مع الظروف المختلفة للشبكة، ويعدّ المتحكم أحد أهم مكوناتها ويعتبر المكون الأذكى في الشبكة، ونظرا" لأهمية اختيار المتحكم المناسب حسب البارامترات والظروف المختلفة لشبكة SDN، قمنا في هذا البحث بإجراء تحليل لخصائص الشبكات المعرفة برمجيا"، و اعتمد التحليل على مقارنة شبكات SDN بوجود متحكم وحيدOpenDaylight (ODL) مع عدة متحكمات ODL، تم اختيار المتحكم ODL كونه يعدّ من المتحكمات الشهيرة ويتميز عن غيره بأنه مفتوح المصدر ويحتوي على datastore موزعة ومصمم ليناسب بيئة مراكز البيانات، مع الأخذ بعين الاعتبار بروتوكول OpenFlow المدعوم على الواجهة الجنوبية من قبل هذا المتحكم، ويتضمن البحث محاكاة لطبولوجيا الشبكات المعرفة برمجيا" باستخدام المحاكي Mininet، كما تم تحليل السيناريوهات والمعاملات المختلفة مثل معدل البيانات وتأخير الرزم والإنتاجية من خلال الأداة D-ITG.
أظهرت تقنية الشبكات الضوئية المعتمدة على Automatically Switched Optical Network (ASON)\Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) وثوقية عالية في الآونة الأخيرة، إلاَّ أنّ مسألة التحكم الموحد في الشبكات الضوئية أمست ضرورةً مُلحّة لتغطية المش
اكل الناتجة عن التحكم المنفصل بين طبقات الشبكة الضوئية المختلفة. وقد حققت محاولة تطبيق التحكم الموحد المستند إلى GMPLS في شبكات بروتوكول الانترنت/التنضيد بتقسيم طول الموجة المكثفInternet Protocol /Dense Wavelength Division Multiplexing (IP/DWDM) نتائجاً مرضية لكنها عكست تعقيداً كبيراً عند التشغيل في الزمن الحقيقي. من ناحية أخرى، يتم طرح مستوى تحكم OpenFlow كحل واعد ليكون مستوى تحكم موحد في مثل هذه الشبكات، لكنه ليس فعّالاً بدرجة كافية للتحكم في عقد التبديل الضوئية حتى الآن. لذلك، كخطوة وسيطة نحو مستوى تحكم موحد UCP يستند كليّاً إلى البروتوكولOpenFlow ، فإنّ الخيار المنطقي في الوقت الحالي هو تقديم مستوى تحكم التشغيل البيني OpenFlow/GMPLS القادر على استخدام GMPLS للتحكم في الطبقة الضوئية والتنسيق الديناميكي بين طبقة IP والطبقات الضوئية. يُقدم هذا البحث تطبيقاً عمليّاً لحلول التشغيل البيني (المتوازي والمتراكب والمتكامل) لمستويات التحكم GMPLS وOpenFlow المطبّقة على الشبكة الضوئيّة ASON المركّبة في المنطقة الجنوبية من سوريا. وقد أظهرت النتائج بأن الحل المتكامل للتحكم الموحد يتفوق على الحلول المتوازية والمتراكبة من حيث زمن التأخير الكلي لتوفير المسار في الشبكة الضوئيّة Overall path provisioning latency (OPPL)، على حساب التعقيد العالي للتصميم ومعالجة الحمل داخل المتحكم.
تعد الشبكات المعرفة بالبرمجيات Software Defined Networks(SDN) النقلة النوعية في مجال الشبكات لكونها تفصل عناصر التحكم عن عناصر التوجيه، واقتصرت وظيفة عناصر التوجيه على تنفيذ القرارات التي ترسل إليها من المتحكم عن طريق بروتوكول التدفق المفتوح OpenFlow
Protocol(OF) الذي يستخدم بشكل أساسي في SDN.نوضح في هذا البحث الاستفادة من المفهوم الجديد الذي قدمته الشبكات المعرفة بالبرمجيات، حيث تجعل إدارة الشبكة أسهل، فبدلاً من كتابة القواعد على كل جهاز، نقوم ببرمجة التطبيق الذي نريده في المتحكم، وتقوم أجهزة البنية التحتية بتنفيذ الأوامر الواردة إليها من المتحكم. ولكي نحقق أفضل أداء لهذه التقنية لا بد من تطبيق جودة الخدمة Quality of Service (QoS) ضمنها، حيث تشمل جودة الخدمة عدة معايير أهمها عرض الحزمة المستخدم والتأخير وخسارة البيانات والرجرجة (Jitter).ومن أهم هذه العوامل هو عرض الحزمة، لأنه من خلال تحسين هذا المعيار، يمكننا تحسين باقي المعايير الأخرى، لذلك نقدم في هذا البحث التحسين اللازم على المتحكم RYU لاستخدام عرض الحزمة بالشكل الأفضل، مما يحسن من جودة الخدمة في SDN.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
