مروری جامع بر چند پخشی در شبکه های تعریف شده با نرم افزار
چکیده
الگوی در حال ظهور شبکه تعریف شده با نرم افزار (SDN) توسط صنعت مخابرات پذیرفته می شود زیرا تخصیص منبع، پیکربندی و مدیریت منابع شبکه انعطاف پذیر را ممکن می سازد. چند پخشی ، یک سرویس ضروری و جذاب برای طیف گسترده ای از برنامه های اینترنتی امروزی برای حفظ کارایی و انعطاف پذیری پهنای باند است. در یک چندپخشی، یک جریان داده از منابع واحد یا چندگانه برای گروهی از مقاصد به صورت همزمان تحویل داده می شود. شبکه تعریف شده با نرم افزار (SDN) این پتانسیل را دارد تا با بهره گیری از ماهیت متمرکز صفحه کنترل شبکه، مهندسی ترافیک چند پخشی را ساده سازی کند، که این موضوع دیدی کلی از شبکه ارائه می کند که بر اساس داده های زمان واقعی جمع آوری شده از دستگاه های شبکه ساخته می شود. هدف این مقاله، ارائه یک بررسی جامع درباره پیشرفت های اخیر در زمینه چندپخشی تعریف شده با نرم افزار است. مخصوصا، این مقاله مروری کلی از چندپخشی در زمینه شبکه های تعریف شده با نرم افزار (SDN)، بحث در مورد طراحی و مدیریت درخت، بحث درباره مسیریابی چندپخشی و مهندسی ترافیک، قابلیت اطمینان و مقیاس پذیری در مسیر یابی و روش های چندپخشی در مراکز داده، ارائه می کند. این مقاله، همچنین روشهای کلیدی برای هر موضوع مهم مرتبط با چندپخشی را خلاصه می کند که می تواند محققان و متخصصان را قادر سازد تا به سرعت شروع به کار کنند. در نهایت، ما چالش های باز برای چندپخشی SDN را مشخص می کنیم و مسیرهای تحقیقاتی آینده را شرح می دهیم.
1. مقدمه
با توجه به آخرین تحلیل صنعت IT، بازار جهانی شبکه تعریف شده با نرم افزار (SDN)، نرخ رشد سالانه قابل توجه 88.1% را در تنها در یک دوره پنج ساله ثبت کرده است. این بازار به 2.4 میلیارد دلار در سال 2015 دست یافته است و انتظار می رود به رقم 56.1 میلیارد دلار در سال 2020 دست یابد (گیجاره، 2016). شبکه تعریف شده با نرم افزار (SDN)، یک الگوی جدید شبکه است که به دلیل ساختار شبکه مرکز داده های آنها و ارتباطات شبکه های ناحیه ای گسترده توسط شرکتهای غالب اینترنتی مانند گوگل و فیس بوک، اتخاذ شده است (دی تراک و همکاران، 2016). شبکه تعریف شده با نرم افزار (SDN)، برای اولین بار برای غلبه بر فقدان برنامه نویسی و مقیاس پذیری در مدیریت و پیکربندی شبکه معرفی شد که شبکه های IP سنتی با آن روبرو هستند. اگرچه شبکه های سنتی به صورت گسترده ای پذیرفته می شوند، نیازمندی هایی مانند: پویایی، انعطاف پذیری، و سهولت در مدیریت و پیکربندی در دستیابی به چنین شبکه هایی چالش برانگیز هستند. این امر باعث می شود که این راه حل ها به راه حل شبکه یابی غیر جذاب مخصوصا با تکامل اینترنت و فناوری های تازه در حال تکامل تبدیل شوند که نیاز به پهنای باند بیشتر، قابلیت دسترسی بیشتر، افزایش قابلیت برنامه نویسی شبکه و چابکی بیشتر دارند. نمونه هایی از چنین فناوری هایی عبارتند از: شبکه تلفن همراه، رایانش ابری، مجازی سازی عملکرد شبکه، شبکه یابی اجتماعی، و برنامه های چند رسانه ای (مسعودی و غفاری، 2016).
9. نتیجه گیری
در این مقاله، یک بررسی سیستامتیک از چندپخشی در شبکه تعریف شده با نرم افزار ارائه می شود. هدف این تحقیق، بررسی جنبه های مختلف چند پخشی در SDN و تلاش برای پوشش دادن کلیه چالش های مربوط به هر جنبه و راه حل های موجود است تا بر آن چالش های غلبه شود. اولا، اهمیت شبکه های تعریف شده با نرم افزار ضمن مشخص کردن ویژگی های SDN ، معرفی می شود که می تواند برای بهبود کیفیت چندپخشی مورد استفاده قرار گیرد. سپس روش های چندپخشی با شروع از تاریخچه و سابقه چند پخشی، مورد بررسي قرار می گیرند. سپس، راه حل های موجود برای زمینه های موردعلاقه اصلی چندپخشی بیان می شوند، مانند: طراحی درخت، مدیریت درخت ، مسیریابی چند پخشی ، TE چندپخشی و تک پخشی در مراکز داده. مقایسه بین راه حل ها / روش های مختلف موجود معرفی شده در مقاله، انجام می شود. علاوه بر این، جهت گیری های آینده تحقیقات برای بهبود راه حل های موجود، پیشنهاد می شوند یا مسائل جدیدی را مشخص می کنند که در گذشته مورد بررسی قرار نگرفته اند.
Abstract
The emerging Software Defined Networking (SDN) paradigm is being adopted by the telecom industry since it enables flexible network resource allocation, configuration and management. Multicast is an essential and attractive service for a wide range of todays Internet applications for its bandwidth-preserving efficiency and flexibility. In a multicast, a data stream is delivered from single or multiple sources to a group of destinations simultaneously. SDN has potential to simplify multicast traffic engineering by leveraging the centralized nature of the network control plane, which provides a global view of the network that is built based on the real-time data gathered from network devices. This article aims to provide a comprehensive survey about the recent advances in Software Defined Multicasting. Specifically, it will provide an overview of multicasting in the context of SDNs, discuss tree planning and management, discuss multicast routing and traffic engineering, reliability and scalability in routing and multicast techniques in data centers. It will also summarize key techniques for each important topic related to multicasting that can enable researchers and practitioners to quickly get started. Finally, we identify open challenges for SDN multicasting and outline future research directions.
1. Introduction
According to latest IT industry analysis, the global market for Software Defined Networking (SDN) has recorded a remarkable annual growth rate of 88.1% in five years period only. The market has reached 2.4 $ billion in 2015 and is expected to reach 56.1 $ billion in 2020 (Gijare, 2016). SDN is a new networking paradigm that has been adopted by dominant internet companies like Google and Facebook for their Data Center Networks structure and their connections in Wide Area Networks (De Turck et al., 2016). It was first introduced to overcome the lack of programmability and scalability in network management and configuration that are faced in the traditional IP networks. Although traditional networks are widely adopted, requirements such as: dynamicity, flexibility, and easiness in management and configuration are challenging to achieve in such networks. This makes them unattractive networking solution especially with the evolution of the Internet and the newly evolving technologies that require higher bandwidth, accessibility, increased network programmability and agility. Examples of such technologies are: mobile networking, cloud computing, network function virtualization, social networking, and multimedia applications (Masoudi and Ghaffari, 2016).
9. Conclusion
In this paper, a systematic survey of multicasting in software-defined net-working was presented. The goal of this survey was to study different aspects of multicasting in SDN and try to cover all the related challenges to each aspect and the existing solutions to overcome those challenges. First, the importance of software defined networking was introduced while highlighting the features of SDN that can be utilized to improve the quality of multicasting. Then multicasting techniques were surveyed starting from the history and background of multicasting. After that the existing solutions for multicasting main fields of interest were presented such as: tree planning, tree management, multicast routing, multicast TE and multicast in data centers. Comparisons were conducted between the different existing solutions/techniques that were introduced in the paper. Moreover, future research directions were suggested to improve the existing solutions or to highlight new problems that were not studied earlier.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1. مقدمه
2. پس زمینه
2.1. تاریخچه چند پخشی
2.2. معماری عمومی
2.3. مکانیسم های مختلف SDM
3. طراحی و ایجاد درخت چند پخشی
3.1. طراحی درخت
3.2. ساخت درخت: روش درخت واحد
3.3. ساخت درخت: روش چند درختی
4. مدیریت درخت
4.1. بدست آوردن وضعیت شبکه
4.2. مدیریت عضویت در گروه
4.3 . کنترل خرابی ها
4.4 بسته بندی درخت
5. مسیریابی چندپخشی
5.1. مسیریابی مبتنی بر مجازی سازی عملکرد شبکه
5.2. مسیریابی با انتقال متوالی بسته
5.3. قابلیت اطمینان در مسیریابی
6. مهندسی ترافیک چندپخشی
7. چندپخشی در مراکز داده
7.1 راه حل های کلی چند پخشی برای مراکز داده
7.2 . چندپخشی مقیاس پذیر در مراکز داده
8.جهتهای آینده
8.1. معماری تکثیر صریح شاخص Bit (BIER)
8.2. قابلیت اطمینان شبکه
8.3. امنیت در چندپخشی تعریف شده با نرم افزار
9. نتیجه گیری
منابع
Abstract
1. Introduction
2. Background
2.1. Multicasting history
2.2. General architecture
2.3. SDM different mechanisms
3. Multicast tree planning and construction
3.1. Tree planning
3.2. Tree construction: single tree approach
3.3. Tree construction: multi-tree approach
4. Tree management
4.1. Obtaining network status
4.2. Managing group membership
4.3. Handling failures
4.4. Tree packing
5. Multicast routing
5.1. Network function virtualization enabled routing
5.2. Routing with sequenced packet transmission
5.3. Reliability in routing
6. Multicast traffic engineering
7. Multicast in data centers
7.1. General multicasting solutions for data centers
7.2. Scalable multicasting in data centers
8. Future directions
8.1. Bit Indexed Explicit Replication (BIER) architecture
8.2. Network reliability
8.3. Security in Software Defined Multicasting
8.4. Power consumption
9. Conclusion
Acknowledgement
References
- 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