Topology design of enterprise networks.

(1999) Topology design of enterprise networks. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
10110.pdf

Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

التصميم الطبولوجي لشبكات المؤسسات (Enterprise Networks) يعتبر من المشكلات التي لا يمكن حلها في زمن ممثل بكثيرة حدود (Hard Problem) ، لذلك نلجأ للخوارزميات التقريبية لإيجاد حلول مقبولة لهذه المشاكل . إن مشكلة التصميم الطبولوجي لشبكات المؤسسات تتضمن عدداً من الأهداف المتعارضة كتقليل التكلفة وزمن النقل في الشبكة ، وتقليل الحد الأعلى للقفزات (Hops) . بالإضافة إلى ذلك فإن هذه الأهـداف غير محدد بشكل دقيق ، وفي هذه الحالات يوفر المنطق المبهم (Fussy Logic) إطاراً رياضياً مناسباً لحل المشكلة . إن مشكلة التصميم الطبولوجي لشبكات المؤسسات تتضمن عدداً من الأهداف المتعارضة كتقليل التكلفة وزمن النقل في الشبكة ، وتقليل الحد الأعلى للقفزات (Hops) . بالإضافة إلى ذلك فإن هذه الأهداف غير محدد بشكل دقيق ، وفي هذه الحالات يوفر المنطق الميهم (Fuzzy Logic) إطاراً رياضياً مناسباً لحل المشكلة . في هذه الرسالة نقدم طريقة لحل مشكلة التصميم الطبولوجي لشبكات المؤسسات تتضمن ثلاث خطوات : توزيع القطاعات على أجهزة الشبكة ضمن نطاق محلي ، وتصميم الطبولوجية الداخلية للنطاق المحلي ، والتصميم الطبولوجي للسلسلة الفقرية (Backbone) . في الخطوة الأولى يتم تزويع القطاعات باستخدام خوارزم المسار المتزايد (Augmenting Path Algorithm) ، أما في الخطوتين الأخريين فنستخدم نهجاً يقوم على خوارزم النشوء المحاكي (Simulated Evolution Algorithm) . وتتضمن المرحلتان الرئيستان من الخوارزم المقترح - وهما التقييم والتخصيص - دوال تكلفة مبهمة (Fuzzy Cost Functions) . في هذه الرسالة تم مقارنة صور متعددة من الخوارزم باستخدام التحفيز الثابت والتحفيز المتغير في مرحلة الاختيار . كما قمنا بتضمين مرحلة التخصيص - في إحدى صور الخوارزم التي تستخدم التحفيز المتغير - دوال مبنية على البحث بطريق -------- (Tabu Search) ، ومن ثم قمنا بمقارنة هذا الخوارزم بخوارزم آخر يعتبر من أكثر الخوارزميات استخداماً في تصميم الشبكات المركزية وهو Esau-Williams Algorithm ، وقد دلت نتائج هذه المقارنة على أن أداء الخوارزم المقترح (Tabu Search allocation-based Simulated Evolution Algorithm) أفضل من أداء الخوارزم Esau-Williams Algorithm .

English Abstract

Topological Design of Enterprise networks (Ens) is a hard problem. Therefore, we resort to heuristics to come up with desirable solutions. Enterprise Network topology design problem comprises several conflicting objectives such as minimization of cost, minimization of network delay, minimization of maximum number of hops etc. Furthermore, some of the objectives are imprecise. Fuzzy Logic provides a suitable mathematical framework in such a situation. In this thesis, an approach to EN topology design problem has been presented. It comprises of three main steps, namely, assignment of segments to network devices within a local site, design of the internal topology of a local site, and backbone topology design. Augmenting path algorithm is used for assignment of segments to network devices within a local site. For the other two steps, an approach based on Simulated Evolution algorithm is suggested. Fuzzy cost functions at the two main phases of the algorithm, namely, evaluation and allocation, have been incorporated. Different variations of the algorithm using fixed and variable bias schemes in the selection phase have been compared. Tabu Search-based characteristics have also been incorporated in the allocation phase of a variation that uses variable bias. This approach is then compared with the Esau-Williams algorithm, which is one of the most widely used greedy algorithms for centralized network design and also with Simulated Annealing algorithm which is another well-known iterative heursitic. Results suggest that Tabu Search allocation-based Simulated Evolution algorithm performs better than the Esau-Williams algorithm as well as Simulated Annealing algorithm.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Computer
Department: College of Computing and Mathematics > Computer Engineering
Committee Advisor: Youssef, Habib
Committee Members: Sait, Sadiq M. and Elleithy, Khaled M.
Depositing User: Mr. Admin Admin
Date Deposited: 22 Jun 2008 13:56
Last Modified: 01 Nov 2019 13:57
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/10110