Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Queuing-aware routing algorithm in software defined networks

Year (A.D.)

2017

Document Type

Thesis

First Advisor

กุลธิดา โรจน์วิบูลย์ชัย

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Department (if any)

Department of Computer Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมคอมพิวเตอร์

DOI

10.58837/CHULA.THE.2017.1376

Abstract

อัลกอริทึมการหาเส้นทางเป็นกลไกที่มีความสำคัญต่อการตัดสินใจในการเลือกเส้นทางในการส่งของข้อมูลในระบบเครือข่ายโดยที่ผ่านมาได้มีอัลกอริทึมการหาเส้นทางต่างๆ มากมายที่พัฒนามาจากทฤษฎีกราฟพื้นฐานด้วยคำนึงถึงการเลือกเส้นทางที่สั้นที่สุดหรือ shortest path และนอกจากนั้นตัวชี้วัดของระบบเครือข่ายจำนวนมากได้ถูกนำไปใช้เพื่อเพิ่มคุณภาพของการควบคุมคุณภาพการให้บริการ (QoS) ที่อุปกรณ์ปลายทาง แต่อย่างไรตามการเลือกเส้นทางจากอัลกอริทึมการหาเส้นทางที่มีอยู่เดิมนั้น เมื่อมีปริมาณการส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นยังทำให้เกิดเวลาแฝง (Lantency) ของการส่งข้อมูลจากอุปกรณ์จุดปลายหนึ่ง ไปยังอุปกรณ์จุดปลายอีกจุดหนึ่ง และเกิดขึ้นเป็นช่วงเวลาที่ยาวนาน ในระบบเครือข่าย โดยปัญหาดังกล่าวจะเรียกว่า ปัญหาปริมาณข้อมูลเกินขนาดบัฟเฟอร์ หรือ Bufferbloat Problem ซึ่งเกิดจากการที่มีปริมาณข้อมูลในบัฟเฟอร์เกินขนาดของบัฟเฟอร์ งานวิจัยนี้จึงได้เสนออัลกอริทึมในการหาเส้นทางที่พิจารณาปริมาณการเข้าคิวของข้อมูล บนระบบเครือข่ายที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์โดยใช้ความสามารถของระบบแบบรวมศูนย์กลาง เพื่อรวบรวมข้อมูลขนาดบัฟเฟอร์โดยตรงตามเวลาจริง เพื่อคำนวณเส้นทางที่มีระยะที่สั้นที่สุดที่มีระดับค่าการครอบครองพื้นที่ในบัฟเฟอร์ที่ยอมรับได้ โดยผลประสิทธิภาพของอัลกอริทึม ที่ได้จากทดลองแสดงให้เห็นว่าอัลกอริทึมที่เสนอในงานวิจัยนี้มีประสิทธิภาพเหนือกว่าอัลกอริทึมที่หาเส้นทางที่ระยะทางที่สั้นที่สุด ในแง่ของผลรวมของปริมาณงาน (Overall Throughput) ช่วงเวลาในการเดินทางของข้อมูล (Round Trip Time) และความสูญเสียสะสมของกลุ่มข้อมูล (Packet Loss) ที่เกิดในระบบเครือข่ายเป็นอย่างมาก

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Routing Algorithm is an important mechanism for selectivity data transferring path in a network. Several existed routing algorithms are derived from the fundamental of graph theory with shortest path approach. A lot of additional network metrics were applied, to serve the best quality of service (QoS), to end devices. However, a selected path from the existed algorithms may suffer from additional end-to-end latency for long time periods when the number of traffic flows increases. This situation is called the bufferbloat problem which is caused by excessively large queue in buffer. In this thesis, we proposed a novel queuing-aware routing algorithm in software defined networks. The proposed algorithm leverages the capability of centralized system to gather directly the buffering information in real-time to calculate the shortest path with acceptable buffering occupancy level. The simulation result shows that the proposed algorithm outperforms the traditional shortest path approach in term of overall throughput, round trip time, and packet loss significantly.

Share

COinS
 
 

To view the content in your browser, please download Adobe Reader or, alternately,
you may Download the file to your hard drive.

NOTE: The latest versions of Adobe Reader do not support viewing PDF files within Firefox on Mac OS and if you are using a modern (Intel) Mac, there is no official plugin for viewing PDF files within the browser window.