ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تحسين أداء الشبكات الافتراضية الخاصة باستخدام تقنية التبديل متعدد الوسوم للبروتوكول

The Performance Improvement of Virtual Private Networks Using The Technique of Multi Protocol Label Switching

1922   1   128   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

بالرغم من كون الشبكات الافتراضية الخاصة تؤمن نقلاً آمناً و موثوقاً لبيانات الزبائن المشتركين في خدمتها إلا أنّ التشكيلات الأساسية المعتمدة عليها و المتمثلة بشبكات النقل غير المتزامن (ATM) Asynchronous Transfer Mode , و شبكات ترحيل الأطر Frame Relay, إلا أن الوصلات المعتمدة عليها هذه التقنيات تعتبر بطيئة نسبياً , و تسبب تأخيراً زمنياً. و مع النمو المتسارع لشبكة الانترنت و زيادة الحمل على الشبكة من حيث عدد المستخدمين و مزودات الخدمة. بدأت عملية البحث عن طرق توجيه فعالة و سريعة لرزم البيانات مع ضمان جودة الخدمة و تأمين إدارة و هندسة الحركة على الشبكة Traffic Engineering (TE). ظهرت تقنية التبديل متعدد الوسوم للبروتوكول Multi Protocol Label Switching ( MPLS) كتقنية معيارية حديثة تفي المتطلبات السابقة بعدما كانت في البداية طريقة لتحسين سرعة إرسال الموجهات . يقدم هذا البحث دراسة تحليلية عن تحسين أداء الشبكات الافتراضية الخاصة باستخدام تقنية التبديل متعدد الوسوم للبروتوكول Virtual Private Network-Multi Protocol Label Switching ( _VPN MPLS), عبر تحسين عمليات التوجيه على مستوى الطبقة الثالثة و توفير زمن التأخير و التعقيد الناتج عن إعدادات بروتوكولات التوجيه على كامل الموجهات الداخلية في التقنية التقليدية, و اقتصارها عل الموجهات الطرفية في شبكات MPLS_VPN. تم استخدام برنامج المحاكاة OPNET للحصول على النتائج التحليلية للتقنية الجديدة و مقارنتها مع التقنية القديمة.


ملخص البحث
تناقش الورقة البحثية تحسين أداء الشبكات الافتراضية الخاصة (VPN) باستخدام تقنية التبديل متعدد الوسوم للبروتوكول (MPLS). بالرغم من أن الشبكات الافتراضية الخاصة توفر نقلًا آمنًا وموثوقًا للبيانات، إلا أن التقنيات التقليدية مثل شبكات النقل غير المتزامن (ATM) وشبكات ترحيل الأطر (Frame Relay) تعتبر بطيئة نسبيًا وتسبب تأخيرًا زمنيًا. مع النمو السريع للإنترنت وزيادة الحمل على الشبكة، ظهرت الحاجة إلى طرق توجيه فعالة وسريعة لرزم البيانات مع ضمان جودة الخدمة وإدارة الحركة على الشبكة. تقنية MPLS توفر هذه المتطلبات من خلال تحسين عمليات التوجيه على مستوى الطبقة الثالثة وتقليل التأخير والتعقيد الناتج عن إعدادات بروتوكولات التوجيه التقليدية. تم استخدام برنامج المحاكاة OPNET للحصول على النتائج التحليلية للتقنية الجديدة ومقارنتها مع التقنية القديمة. أظهرت النتائج أن تقنية MPLS_VPN تقدم أداءً أفضل من الشبكات الافتراضية التقليدية من حيث سرعة التوجيه وتقليل كمية البيانات المهملة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: بالرغم من أن البحث يقدم تحليلًا شاملاً لتحسين أداء الشبكات الافتراضية الخاصة باستخدام تقنية MPLS، إلا أنه يمكن توجيه بعض الانتقادات. أولاً، لم يتم تناول التحديات المحتملة التي قد تواجه تطبيق هذه التقنية في بيئات مختلفة مثل الشبكات الكبيرة والمعقدة. ثانيًا، لم يتم مناقشة التكلفة المالية لتطبيق تقنية MPLS مقارنة بالتقنيات التقليدية بشكل كافٍ. ثالثًا، كان من الممكن تقديم دراسة مقارنة مع تقنيات أخرى حديثة لتحسين أداء الشبكات الافتراضية الخاصة. على الرغم من هذه النقاط، فإن البحث يظل مساهمة قيمة في مجال تحسين أداء الشبكات الافتراضية الخاصة.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الفوائد الرئيسية لاستخدام تقنية MPLS في الشبكات الافتراضية الخاصة؟

    الفوائد الرئيسية تشمل تحسين سرعة التوجيه، تقليل التأخير الزمني، تقليل التعقيد الناتج عن إعدادات بروتوكولات التوجيه التقليدية، وضمان جودة الخدمة وإدارة الحركة على الشبكة.

  2. ما هي الأدوات التي استخدمها الباحثون للحصول على النتائج التحليلية؟

    استخدم الباحثون برنامج المحاكاة OPNET للحصول على النتائج التحليلية للتقنية الجديدة ومقارنتها مع التقنية القديمة.

  3. ما هي التحديات التي لم يتم تناولها في البحث؟

    لم يتم تناول التحديات المحتملة التي قد تواجه تطبيق تقنية MPLS في بيئات مختلفة مثل الشبكات الكبيرة والمعقدة، ولم يتم مناقشة التكلفة المالية لتطبيق هذه التقنية بشكل كافٍ.

  4. كيف تؤثر تقنية MPLS على كمية البيانات المهملة في الشبكة؟

    تقنية MPLS تقلل من كمية البيانات المهملة في الشبكة نتيجة للمرونة في عملية التوجيه وانخفاض زمن التأخير اللازم لإتمامها، مما يقلل من احتمال حدوث الازدحام.


المراجع المستخدمة
E. C. Rosen and Y. Rekhter, “BGP/MPLS IP VPNs”, ietf-l3vpnrfc2547bis- 01.txt, September 2003
J. Zeng and N. Ansari, “Toward IP Virtual Private Network Quality of Service: A Service Provider Perspective”, IEEE Communications Magazine, pp. 113-119, Apr. 2003
P. Zhang and R. Kantola , “Building MPLS VPNs with QoS Routing Capability”, Interworking 2000, pp. 292-301, 2000
قيم البحث

اقرأ أيضاً

يزداد انتشار الشبكات اللاسلكية يومًا بعد يوم، و أصبحت معظم الشبكات الحالية لاسلكية نظرًا إلى سهولة تركيبها و عدم حاجتها لبنية تحتية، و هذا لايعني إلغاء دور الشبكات السلكية بل تأتي مكملة لها. و بوجود أنواع الشبكات كّلها ابتدأ من الشبكات الشخصية والمحل ية (PANs and LANs) إلى الشبكات الواسعة (WAN) و لاسيما شبكة الإنترنت، أصبح توجه البحث العلمي اليوم إلى التركيز على تحسين جودة الخدمة فيها (QoS) و التفكير بدمج هذه الشبكات لتتكامل مع شبكة الإنترنت التي تعد العمود الفقري (backbone) لكل شبكة تريد تبادل المعلومات و تشاركها مع غيرها على مستوى العالم. يركز هذا البحث على تحسين جودة الخدمة في الشبكات اللاسلكية عريضة الحزمة (Broadband) التي تغطي المدن و هي WiMax ذات المعيار (IEEE 802.16e) التي تدعم الحركية (mobility) وقد تستخدم هذه الشبكة لربط المناطق البعيدة مع مراكز المدن و تسمى شبكة نقطة لنقطة(Point-to-Point) أو أنها تقوم بتغطية المدن و تسمى شبكة نقطة لعدة نقاط (Point-to-Multipoint) و تستخدم هذه الأخيرة لربط عدة شبكات لاسلكية ولاسيما المحلية ذات البنية التحتية (Wi-Fi: Wireless Fidelity) المكتظة بالمستخدمين و المسماة بالبقع الساخنة (Hotspots) , في حين يطلق على كل خلية من خلايا شبكة WiMax التي تغطي المدن بالمنطقة الساخنة (Hotzone) . قترحنا خلال بحثنا، نموذجًًا لنظام يقوم بموازنة الحمل (معدل النقل data rate ) بين المحطات القاعدية (BSs : Base Stations) لخلايا الشبكة WiMax. و يقصد بذلك تبادل الطرفيات بين المحطات القاعدية المتجاورة بهدف جعل الحمل في كل محطة قاعدية مساويًا لحمل المحطات الأخرى، و بذلك نحسن من أداء الشبكة و نزيد من عرض المجال المتاح لكل طرفية، فضلا عن زيادة عدد المستخدمين (العملاء) الممكن تخديمهم. و هذا النفع يعود على المستخدم من حيث تحسين جودة الخدمة المقدمة إليه من جهة ومن جهة أخرى يزداد ربح مزود الخدمة، ناهيك عن السمعة الجيدة التي ينالها من قبل مستخدميه، الشيء الذي يدفع مزيدًا من المستخدمين للاشتراك في هذه الشبكة دون غيرها. يمكن لنظام موازنة الحمل المقترح أن يكون نظامًا موزعًا يوضع في كل محطة قاعدية، أو نظامًا مركزيًا يوضع فقط في مخدم مركزي مستقل يتصل مع المحطات القاعدية كّلها، و توضع في هذا النظام خوارزمية موازنة الحمل التي تتألف من عدة خطوات ينفذها المتحكم الموجود في النظام المقترح، و يجب أن تكون عملية موازنة الحمل سريعة كفاية و كذلك إجرائية التسليم (Hanover procedure) بين المحطات القاعدية حتى لا تؤثر سلبًا في جودة خدمة العملاء ول اسيما الذين يقومون بتطبيقات زمن حقيقي .
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.
يعتبر ترميز الشبكة أحد الأبحاث الهامة في مجال الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات، و يساهم إلى حد كبير في تحسين أداء هذه الشبكات، إذيستفيد من الطبيعة الإذاعية لعمليات الإرسال في هذه الشبكات لإرسال أكثر من رزمة في إرسال إذاعي واحد، لذا فإنه يحقق استفادة مضاعفة من عرض الحزمة المتوفر، مما يزيد من مردود الشبكة و يقلل من الازدحام. هدفنا في هذا البحث هو التحقق من التحسين الذي يقدمه ترميز الشبكة لأداء شبكات Ad Hoc اللاسلكية متعددة القفزات، و كذلك دراسة تسريع عملية البحث عن فرص الترميز من خلال بناء أرتال افتراضية بحسب مسارات الرزم التي تمر عبر العقد، و تطبيق طريقة فعالة لإدارة هذه الأرتال.
تواجه الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات تحديات أساسية أبرزها محدودية عرض الحزمة، ضياع الرزم بسبب مشاكل عديدة في الوسط اللاسلكي و فقد المسارات بسبب الحركة العشوائية و غير المتوقعة للعقد اللاسلكية، مما يقلل من أداء هذه الشبكات. مؤخرًا، استخدم ترميز ا لشبكة كتقنية واعدة تحقق النقل الموثوق للبيانات في الشبكات اللاسلكية بإنتاجية عالية. انطلاقاً من فعالية هذه التقنية و بالاستفادة من المسارات متساوية الكلفة و من الخاصية الإذاعية للوسط اللاسلكي، تم اقتراح آلية إرسال متعددة لترميز الشبكة الخطي العشوائي في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات، تعتمد على الإرسال المتعدد للرزم المرمزة على المسارات المتساوية الكلفة.
نستخدم شبكات انتباه Hypergraph (Hypergat) للتعرف على ملصقات متعددة من النصوص الصينية الفكاهة.نحن أولا تمثل مزحة كملفوق.يتم استخدام هياكل Hyperedge المتسلسلة واللالسة الدلالية لبناء Hyperedges.ثم، يتم اعتماد آليات الاهتمام لمعلومات السياق التجميعية ال مضمنة في العقد والمواد التوظيف.أخيرا، نستخدم Hypergat المدربين لإكمال مهمة تصنيف العلامات المتعددة.أظهرت النتائج التجريبية على مجموعة بيانات الفكاهة الصينية متعددة التسمية أن نموذج Hypergat يتفوق على النماذج السابقة على التسلسل السابق (CNN، Bilstm، FastText) ورسم الرسم البياني (Graph-CNN، TextGcn، GNN Level Student).
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا