IP utvonalválasztás robusztus optimalizálása

OData támogatás
Konzulens:
Vincze Gábor
Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

A szolgáltatás minősége iránti új elvárások, az Internet forgalmának folyamatos növekedése, valamint az egyre szigorúbb hálózatbiztonsági követelmények az Internet szolgáltatókat és operátorokat infrastruktúrájuk és kommunikációjuk állandó fejlesztésére kényszeríti. Ugyanakkor az IP hálózatok forgalmi követelménye nehezen jelezhető előre, és egyre kiszámíthatatlanabb. Ez a legnagyobb akadálya a hagyományos forgalom szabályozási technikák használatának, melyek feltételezik a forgalmi mátrix ismeretét.

A forgalmi mátrix bizonytalanságainak figyelembe vétele, és a tervezési problémák robusztus megoldásainak kutatása fontos szerepet játszik a jövőbeli hálózatokban. Rohamosan fejlődő, friss kutatásról van szó.

A munka első részében különböző hálózati problémákat és modelleket mutatunk be, valamint a Lagrange relaxációt és a többtermékes folyamok problémáját. Ezt követi a robusztus optimalizálás témakörének irodalomkutatása és a tervezés során rendelkezésre álló információk elemzése, hogy ezekből következtetni tudjunk a lehető legszűkebb bizonytalansági halmazokra.

Ez követően egy heurisztikus megközelítés keretén belül tanulmányozzuk az IP hálózatokban történő útvonalválasztás problémáját. Olyan módszert alkalmazunk, amely egy lokális keresési algoritmuson és a Lagrange relaxáción alapszik. Megmutatjuk, hogy a mi heurisztikus algoritmusunk az optimálishoz közeli IP útvonalválasztást ad és mindezt rövidebb számítási idő alatt, mint az ismert OSPF élsúly optimalizáló algoritmusok.

Végül az élsúlyok dinamikus optimalizálására javaslunk egy keretrendszert. A fő ötlet, hogy SNMP méréseket végzünk a linkek terhelésére, hogy definiáljunk egy bizonytalansági halmazt a forgalmi mátrixhoz és folyamatosan optimalizáljuk az OSPF élsúlyokat, figyelembe véve a követelmények bizonytalanságát. Lineáris kényszerek formájában fogalmazzuk meg a bizonytalansági halmazt, melyet az SNMP mérések aggregálásával kaptunk. Az adott lineáris program megoldására CPLEX-et használunk, majd ugyanazt a lokális keresési algoritmust alkalmazzuk, mint az élsúlyok robusztus optimalizálása esetén.

A kifejlesztett algoritmusok és módszereket gyakorlati jelentőségét valós adatokon végzett szimulációk sorozatával igazoljuk.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.