بررسی جامع شبکه های نرم افزار محور
چکیده
به عنوان دستاورد توسعه اینترنت و فناوری اطلاعات و ارتباطات (که به اختصار ICT نامیده می‌شود) پیشرفت‌هایی در زمینه تلفن‌همراه، ابر ، شبکه‌های اجتماعی ، داده‌های‌حجیم ، چندرسانه‌ای صورت گرفته است و گرایش به سمت جامعه دیجیتال سبب شده است که مدیریت و پیکربندی آن‌ها بسیار پیچیده، چالش‌برانگیز و وقت‌گیر باشد. همچنین، دسترسی به پهنای باندبالا ، قابلیت‌گسترش و مدیریت پویا اهمیت ویژه‌ای دارند، به خصوص زمانی که دستگاه‌های شبکه به شکل عمودی یکپارچه شده باشند. از این رو باید از مجموعه‌ای از فرمان‌های خطی از پیش‌تعریف‌شده منحصر به فرد و سیستم‌های عامل یا سفت‌افزارها استفاده کنیم. SDN (شبکه‌های نرم‌افزار محور) ساختاری است که برای ساده‌سازی و بهبود مدیریت شبکه با انعطاف‌پذیری بالا با برای جداسازی سطح کنترل و سطح داده ایجاد شده است. بنابراین، قابلیت‌برنامه‌ریزی شبکه بهبود می‌یابد که این موضوع به نوبه خود منجر به فرصت‌های بیشتری برای نوآوری خواهد شد. اگرچه SDN به عنوان یک مسئله تحقیقی جدید در نظر گرفته می‌شود اما توجه بسیاری از پژوهشگران موسسات صنعتی و دانشگاهی را نیز به خود جلب کرده است. در این مقاله سطح کنترل و سطح داده و سطح برنامه‌های‌کاربردی به عنوان سه سطح SDN معرفی شده‌اند و رابط‌های بین آن‌ها نظیر OpenFlow نیز مورد بررسی قرار گرفته است و چالش‌ها و جدیدترین فناوری‌های مرتبط با SDN نیز مورد تست قرار خواهند گرفت. بررسی و مرورکلی SDN در این مقاله انجام شده است و این مقاله می‌تواند برای محققان آینده این حوزه برای درک بهتر SDN و اعمال آن در برنامه‌های کاربردی زندگی روزمره مورد استفاده قرار بگیرد.
1. مقدمه
به عنوان دستاورد توسعه اینترنت و فناوری اطلاعات و ارتباطات (که به اختصار ICT نامیده می‌شود) پیشرفت‌هایی در زمینه تلفن‌همراه، ابر، شبکه‌های اجتماعی، داده‌های‌حجیم، چندرسانه‌ای صورت گرفته است تمایل به سمت جامعه دیجیتال مدیریت و پیکربندی آن‌ها را بسیار پیچیده، چالش‌برانگیز و وقت‌گیر کرده است. همچنین، به منظور دسترسی به پهنای باندبالا، قابلیت‌گسترش و مدیریت پویا دارای اهمیت ویژه‌ای هستند، به خصوص زمانی که دستگاه‌های شبکه به شکل عمودی یکپارچه شده باشند. از این رو باید مجموعه‌ای از فرمان‌های خطی از پیش‌تعریف‌شده منحصر به فرد و سیستم‌های عامل یا سفت‌افزارها را مورد استفاده قرار بگیرد. SDN (شبکه‌های نرم‌افزار محور) ساختاری است که برای ساده‌سازی و بهبود مدیریت شبکه با انعطاف‌پذیری بالا با جداسازی سطح کنترل و سطح داده ایجاد شده است. بنابراین، قابلیت‌برنامه‌ریزی شبکه بهبود می‌یابد که این موضوع به نوبه خود منجر به فرصت‌های بیشتری برای نوآوری خواهد شد. اگرچه SDN به عنوان یک مسئله تحقیقی جدید در نظر گرفته می‌شود اما توجه بسیاری از پژوهشگران موسسات صنعتی و دانشگاهی را نیز به خود جلب کرده است. در این مقاله سطح کنترل و سطح داده و سطح برنامه‌های‌کاربردی به عنوان سه سطح SDN معرفی شده‌اند و رابط‌های بین آن‌ها نظیر OpenFlow مورد بررسی قرار گرفته است و چالش‌ها و جدیدترین فناوری‌های مرتبط با SDN نیز مورد آزمون قرار گرفتند. بررسی و مرورکلی SDN در این مقاله انجام شده است و این مقاله می‌تواند برای محققان آینده این حوزه برای درک بهتر و اعمال SDN در برنامه‌های کاربردی زندگی واقعی مورد استفاده قرار بگیرد.
7. نتیجه‌گیری
همانطور که در این مقاله بحث کردیم، مدیریت شبکه‌های سنتی کاری پیچیده و چالش‌برانگیز است که تا حدی وابسته به این حقیقت است که سطوح کنترلی و داده یکپارچه و خاص فروشنده هستند. محبوبیت SDN با توجه به ویژگی‌های جالبی که ارائه می‌دهد به صورت روزافزون در حال افزایش است از جمله آن‌ها ارائه نوآوری در طراحی، سازماندهی و مدیریت شبکه‌ها می‌توان اشاره کرد. برخی از مفاهیم برجسته SDN عبارتند از: برنامه‌ریزی پویا در دستگاه‌های حمل و نقل از طریق رابط رو به پایین، جدااسازی سطح کنترل و سطح داده . دیدجهانی شبکه که به دلیل متمرکزسازی منطقی است. با این حال باید توجه داشت که هنوز هم بسیاری از سولات تحقیقاتی و مواردی برای بحث و بررسی وجود دارد که باید ابتدا این موارد حل و فصل شود تا بتوان در نهایت به موفقیت در زمینه SDN رسید.
Abstract
As a result of the development of internet and ICT (information-centric technology) advances including mobile, cloud, social networking, big data, multimedia and the tendency towards digital society, the management and configuration of them have become highly complex, challenging and time consuming. Also, access to high bandwidth, extendibility and dynamic management are of critical significance, especially when network devices are vertically integrated. Hence, a set of unique predefined line commands and operating systems or firmware should be used. SDN (software-defined networking) is a structure designed for simplifying and improving network management with high flexibility by splitting control plane and data plane. Thus, network programmability is enhanced which in turn leads to more innovation opportunities. Although SDN is regarded as a new research issue, it has attracted numerous researchers' attention from both industrial and academic institutes. In this paper, data plane, control plane and application plane as the three planes of SDN and the interfaces between them such as OpenFlow are investigated and the challenges and the latest technologies in relation to SDN are examined. The investigation and overview of SDN reported in this paper might be used by the interested future researchers to better understand and apply SDN in real-life applications.
1. Introduction
As a result of the development of internet and ICT (information-centric technology) advances including mobile, cloud, social networking, big data, multimedia and the tendency towards digital society, the management and configuration of them have become highly complex, challenging and time consuming. Also, access to high bandwidth, extendibility and dynamic management are of critical significance, especially when network devices are vertically integrated. Hence, a set of unique predefined line commands and operating systems or firmware should be used. SDN (software-defined networking) is a structure designed for simplifying and improving network management with high flexibility by splitting control plane and data plane. Thus, network programmability is enhanced which in turn leads to more innovation opportunities. Although SDN is regarded as a new research issue, it has attracted numerous researchers’ attention from both industrial and academic institutes. In this paper, data plane, control plane and application plane as the three planes of SDN and the interfaces between them such as OpenFlow are investigated and the challenges and the latest technologies in relation to SDN are examined. The investigation and overview of SDN reported in this paper might be used by the interested future researchers to better understand and apply SDN in real-life applications.
7. Conclusion
As discussed in the paper, handling traditional networks is a complex and challenging task which is partially attributed to the fact that control and data planes are vertically integrated and vendor specific. The popularity of SDN is increasingly enhanced thanks to the interesting features it offers by providing innovations with regard to design, organization and management of the networks. Some of the outstanding concepts of SDN are: dynamic programmability in forwarding devices through open southbound interfaces, decoupling control and data plane and the global view of the network which is due to logical centralization. However, it should be noted that there are still many open research questions and gaps which need to be solved so that successful SDN can be accomplished.
چکیده
1. مقدمه
2. کارهای مرتبط
3. سطح داده
1. 3. زیرساخت حمل و نقل بسته‌ها
3 .2. سوئیچ Openflow
3. 3. فناوری‌های سطح داده
4 .3 . رابط‌کاربری پایینی
4. سطح کنترل
1. 4. رابط‌های سمت بالا
2 .4.طرح‌های کنترل‌کننده
2. 4. مقیاس‌پذیری
3. 4. پیاده‌سازی کنترل‌کننده
4 .4 . ابزارهای توسعه
5. لایه برنامه‌های کاربردی
1. 5. مهندسی ترافیک
2 .5. مدیریت شبکه
3 .5 اندازه‌گیری و نظارت
4 .5. Middle-box
5 .5. امنیت و قابلیت اطمینان
6. 5. مجازی‌سازی
7. 5. شبکه‌ها
6. چالش‌های تحقیقاتی و تعیین جهت برای تحقیقات آینده
1. 6. سطح داده
2. 6. پلتفرم‌های کنترل‌کننده
3 .6. کنترل مبتنی بر کاربر
4 .6. انعطاف‌پذیری
5 .6. سنجش عملکرد
6. 6. استقرار
7 .6. خدمات مجازی‌سازی و ابری
8. 6. SDN: یک قطعه گمشده از پازل نرم‌افزار محوری
7. نتیجه‌گیری
Abstract
1. Introduction
2. Related works
3. Data plane
3.1. Packet forwarding infrastructure
3.2. OpenFlow switch
3.3. Data plane technologies
3.4. Southbound interface
4. Control plane
4.1. Northbound interfaces
4.2. Controller designs
4.3. Controller implementations
4.4. Development tools
5. Application layer
5.1. Traffic engineering
5.2. Network management
5.3. Measurement & monitoring
5.4. Middle-box
5.5. Security & dependability
5.6. Virtualization
5.7. Networks
6. Research challenges and future direction
6.1. Data plane
6.2. Controller platforms
6.3. User-driven control
6.4. Resilience
6.5. Performance evaluation
6.6. Deployment
6.7. Virtualization and cloud services
6.8. SDN: a missing piece of software-defined puzzle
7. Conclusion
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه