اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدإعادة التوجيه السريع في شبكات MPLS
Fast Reroute in MPLS Networks
1948
0 45
0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة تشرين ورقة بحثية
تاريخ النشر
2013
مجال البحث
الهندسة المعلوماتية
والبحث باللغة
العربية
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
في ظل الانتشار الواسع للشبكات الحديثة و السريعة و الحاجة لتطبيقات هامة و حرجة، أضحى موضوح المحافظة على الاستمرارية و الموثوقية العالية و تأمين جودة الخدمة المطلوبة شيئاً أساسياً. آليات التعافي (Recovery Mechanism) المتبعة من قبل شبكات IP الحالية تستغرق زمناً طويلاً من عدة ثوان إلى عدة دقائق, مما يؤدي إلى ضياع كبير في رزم البيانات. تُعتبر MPLS تقنية الجيل القادم في بنى الشبكات, التي يمكن أن تسرع إرسال الرزم إلى وجهتها عبر تبديل الوسوم و خصوصاُ مع تفوقها في هندسة الحركة. نالت آليات التعافي لـ MPLS شهرةً متزايدة لأنها تضمن الاسترداد السريع من الفشل مع ضمان عالٍ لجودة الخدمة. نقوم في هذا البحث بمحاكاة عدة سيناريوهات لفشل الوصلة باستخدام تقنية إعادة التوجيه السريع (Fast Reroute) في شبكات MPLS عبر برنامج OPNET و تشير النتائج إلى نجاح هذه التقنية في الحد من التأخير و فقدان رزم البيانات في أثناء عملية الاسترداد.
With the widespread of new fast networks and need for critical application, survivability, reliability and quality of service became an sensational issue. Recovery mechanism used by IP network spent a lot of time from several seconds to minutes. This causes large drop in data packages. MPLS is a next generation backbone architecture, which can speed up packet forwarding to destination by label switching especially with its traffic engineering capability. MPLS recovery mechanisms are increasing in popularity because they can guarantee fast restoration and high QoS assurance. We simulated in our research several scenarios for link failure using fast reroute technology in MPLS network's using Opnet. Results lead us to consider this technique successful in limiting delay and packet drop in recovery cycle.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة موضوع إعادة التوجيه السريع في شبكات MPLS، وهي تقنية تهدف إلى تحسين استرداد الشبكة من الفشل مع ضمان جودة الخدمة. تُعتبر MPLS تقنية متقدمة تتيح توجيه الرزم بسرعة عبر تبديل الوسوم، مما يقلل من زمن الاسترداد ويحد من فقدان البيانات. قام الباحثون بمحاكاة عدة سيناريوهات لفشل الوصلة باستخدام برنامج OPNET، وأظهرت النتائج فعالية تقنية إعادة التوجيه السريع في تقليل التأخير وفقدان الرزم. تم اختبار طريقتين رئيسيتين: المسار الاحتياطي الشامل والمسار الاحتياطي المحلي، وتمت مقارنة أدائهما من حيث زمن التبديل وفقدان البيانات. أظهرت النتائج أن المسار الاحتياطي المحلي يوفر زمن استرداد أقل وفقدان بيانات أقل مقارنة بالمسار الاحتياطي الشامل. كما تم تحليل تأثير هذه التقنية على جودة الخدمة وأداء الشبكة بشكل عام. توصلت الدراسة إلى أن تقنية إعادة التوجيه السريع تُعد بديلاً فعالاً للتقنيات التقليدية مثل SONET APS، وتوفر حماية مرنة وسريعة للشبكة من الفشل.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة نحو تحسين استرداد الشبكة من الفشل باستخدام تقنية MPLS. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الدراسة تركز بشكل كبير على الجانب النظري والمحاكاة، وكان من الأفضل تضمين تجارب عملية لتأكيد النتائج. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التحديات التي قد تواجه تطبيق هذه التقنية في الشبكات الحقيقية، مثل التكاليف والموارد المطلوبة. أخيراً، كان من الممكن تقديم مقارنة أكثر تفصيلاً بين تقنية إعادة التوجيه السريع وتقنيات أخرى مشابهة لتحليل الفروقات بشكل أعمق.
أسئلة حول البحث
-
ما هي تقنية MPLS وكيف تساهم في تحسين استرداد الشبكة؟
تقنية MPLS (تبديل الوسوم المتعدد البروتوكولات) تتيح توجيه الرزم بسرعة عبر تبديل الوسوم، مما يقلل من زمن الاسترداد ويحد من فقدان البيانات، وبالتالي تساهم في تحسين استرداد الشبكة من الفشل.
-
ما الفرق بين المسار الاحتياطي الشامل والمسار الاحتياطي المحلي؟
المسار الاحتياطي الشامل يتطلب مساراً احتياطياً واحداً لكل مسار عامل ويبدأ الاسترداد من عقدة المصدر، بينما المسار الاحتياطي المحلي يبدأ الاسترداد من العقدة التي تكتشف الفشل، مما يوفر زمن استرداد أقل وفقدان بيانات أقل.
-
ما هي الأدوات المستخدمة في محاكاة سيناريوهات الفشل في هذه الدراسة؟
تم استخدام برنامج OPNET لمحاكاة سيناريوهات الفشل في شبكات MPLS، حيث تم اختبار فعالية تقنية إعادة التوجيه السريع في تقليل التأخير وفقدان الرزم.
-
ما هي التوصيات المستقبلية التي قدمتها الدراسة؟
أوصت الدراسة بضرورة معالجة أهمية تقنية إعادة التوجيه السريع عند استخدامها في الشبكات الضوئية وتحديداً شبكات GMPLS، وإيجاد خوارزميات ذات أداء أفضل في التوجيه عبر المسارات المناسبة.
المراجع المستخدمة
Yimin Qiu, Jinguang Gu, Hongbing Zhu, Yi Zhou, "MPLS-based Network Fault Recovery Research", International Journal of Intelligent Engineering & Systems,INASS, 2010, Vol.3, No.4, 201, pp. 40-47
Jose L Marzo, Eusebi Calle , Caterina Scoglio, Tricha Anjali, “Adding QoS Protection in Order to Enhance MPLS QoS Routing”, Proceedings of IEEE ICC, University de Girona, Spain, May 2003, pp. 1973 – 1977
Wajdi Al-Khateeb, Sufyan Al-Irhayim, Khalid Al-Khateeb, " Recovery Modeling in MPLS Networks " Proceedings of the Int. Conf. on Computer and Communication Engineering, ICCCE’06,IEEE, Vol. I, 9-11 May 2006, Kuala Lumpur, Malaysia, pp. 390-395
قيم البحث
اقرأ أيضاً
نحن غالبا ما نستخدم الاضطرابات لتنظيم النماذج العصبية.بالنسبة للكشف عن المشفر العصبي، طبقت الدراسات السابقة أخذ العينات المجدولة (بنغيو وآخرون.، 2015) والاضطرابات الخصومة (SATO et al.، 2019) كشراءات ولكن هذه الطرق تتطلب وقتا حسابيا كبيرا.وبالتالي، فإ
ن هذه الدراسة تعالج مسألة ما إذا كانت هذه الأساليب فعالة بما يكفي لتدريب الوقت.قارنا العديد من الاضطرابات في مشاكل التسلسل إلى التسلسل فيما يتعلق بالوقت الحاسوبية.تظهر النتائج التجريبية أن التقنيات البسيطة مثل Hold Dropout (GAL و GHAHRAMANI، 2016) واستبدال عشوائي من الرموز المدخلات يحققون درجات قابلة للمقارنة (أو أفضل) إلى الاضطرابات المقترحة مؤخرا، على الرغم من أن هذه الطرق البسيطة أسرع.
دفعت الرغبة لتحسين الأداء الكُلّي لشبكات IP إلى إنشاء بنى QoS جديدة. التطور الحاصل حاليا في تأمين جودة الخدمة مبني على DiffServ . تقسّم DiffServ الحركة إلى عدد صغير من الأصناف و تقوم بحجز المصادر على أساس كل صنف. في هذه البنية تُعلّم الرزم بناءً على
حقل DSCP في الموجهات الطرفية و يتم كذلك إعطاء الأولوية للرزم بناء على قيمة هذا الحقل. بالمقابل, فإن MPLS هي آلية توجيه سريعة تعتمد على الوسوم. من مزايا MPLS الرئيسية دعمها لهندسة الحركة و الذي يؤدي إلى استخدام أفضل لمصادر الشبكة مثل سعة الوصلة. يؤمن الاستخدام المتكامل لـ MPLS (كآلية إرسال) مع DiffServ (كآلية QoS) ضماناً لتقديم جودة خدمة عالية و خاصة بالنسبة لتطبيقات الزمن الحقيقي (مثل خدمة الصوت عبرIP و مؤتمرات الفيديو).
تم في بحثنا هذا تقييم أداء شبكات MPLS-DiffServ, قمنا بدراسة بارامترات جودة الخدمة مثل التأخير و تغير التأخير و زمن تحميل الملفات و زمن الترتيل و استخدام الوصلة و الإنتاجية و فقدان الرزم لأنماط متعددة من الحركة (Voice,Video,FTP) و ذلك باستخدام محاكي OPNET. تمت مقارنة النتائج مع شبكات MPLS و شبكات IP الصافية. أظهرت النتائج تفوق شبكات MPLS-DiffServ على الشبكات الأخرى و يبدو ذلك واضحا من ناحية تخفيض التأخير و تغير التأخير و زمن الاستجابة لتحميل الملفات و زمن الترتيل بالإضافة إلى انخفاض ضياع الرزم و الاستخدام الأمثل لسعة الوصلة.
تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء
و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع تفكير بطيء و تفكير سريع ت
يعد ترميز الشبكة الخطي العشوائي أحد الحلول الواعدة لتحقيق وثوقية النقل في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات، حيث يعمل على تصحيح ضياع الرزم في الوسط من خلال الاستمرار في إرسال الرزم المرمزة من كل مقطع إلى حين الحصول على إشعار باستلام العدد المطلوب من ه
ذه الرزم و اللازم لفك الترميز.
و لكن بسبب طبيعة الوسط اللاسلكي و النقل متعدد القفزات، قد يحصل ضياع أو تأخير لهذا الإشعار، مما يسبب إرسال فائض من الرزم و حصول تأخير زمني لإرسال المقاطع التالية، فيقلل بالنتيجة من إنتاجية هذه الشبكات.
سنقدم في هذا البحث آلية إرسال مقترحة للنقل الموثوق في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات تعتمد على استخدام مفهومي النافذة المنزلقة و إعادة الإرسال السريع مع ترميز الشبكة الخطي العشوائي، من أجل إرسال رزم المقاطع المتلاحقة بتدفق مستمر محدد و التصحيح السريع للضياع في هذه المقاطع. و قد بينت نتائج المحاكاة أن الآلية المقترحة تخفض التأخير الزمني لعملية الإرسال و تزيد من إنتاجية النقل لهذه الشبكات.
تُنشَرْ شبكات الحساسات اللاسلكية في بيئات معادية, و تستعمل في التطبيقات الحرجة مثل مراقبة ساحة المعركة و المراقبة الطبية، لذا فإن ضعف الأمن يعد مصدر قلق كبير. إن القيود الصارمة على مصادر شبكات الحساسات اللاسلكية تجعل من الضروري البحث عن حلول أمنية مع
الأخذ بالحسبان تلك المصادر.
يعد البروتوكول المدروس (Implicit Geographic Forwarding Protocol) (IGF) عديم الحالة، أي أنه لا يحوي جدول توجيه و لا يعتمد على معرفة طوبولوجيا الشبكة أو على وجود أو غياب أحد العقد من شبكة الحساسات اللاسلكية. طُوِّرَ هذا البروتوكول بتقديم مجموعة من الآليات لزيادة الأمن فيه. بحيث تبقي على ميزات ديناميكية الربط, و تؤمن دفاعات فعالة ضد الهجمات المحتملة. أمنت هذه الآليات التصدي لعدة هجمات منها هجوم الثقب الأسود و هجوم سايبل و هجوم إعادة الارسال, و لكن المشكلة كانت في عدم قدرة الآليات السابقة على التصدي للهجوم الفيزيائي.
يتناول هذا البحث دراسة مفصلة للبروتوكول SIGF-2 و تقترح تحسيناً له. يتضمن التحسين استخدام مفهوم معرفة الانتشار ضمن خوارزمية مجموعة المفاتيح العشوائية في إدارة المفاتيح للتصدي للهجوم الفيزيائي. و قد أثبت نتائج المحاكاة من خلال مجموعة من البارامترات أن الاقتراح المقدم قد حسن من أداء الخوارزمية المدروسة.
الأسئلة المقترحة
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
