Minimizing Broadcast Traffic in SDN-Based Switching Networks. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Thesis-AbdulqaderBahaj.pdf Download (1MB) | Preview

Arabic Abstract

حازت تقنية الإيثرنت ) (Ethernetعلى موقعها الهام في عالم الشبكات المحلية نظرا لخصائصها التي تميزها عن باقي التقنيات مثل تكلفتها المنخفضة، و دعمها لخاصية التهيئة الذاتية و غير ذلك. و لكن من جهه اخرى، ليس لدى تقنية ألإيثرنت القدرة على العمل بكفائة عالية في شبكات مراكز البيانات الكبيرة ( )Data Centersحيث و انها صممت بشكل أساسي لدعم الشبكات الصغيرة و المحدودة. و يرجع السبب إلى خاصية البث المستخدم في بعض البروتوكولات لأجل استكشاف الاجهزة في الشبكة مثل بروتوكول التهيئة الآلية للمضيفين (.)DHCP و لهذا كان لابد من إيجاد تقنيات جديدة تتعامل مع هذة المشكلة، و من أبرز هذة التقنيات تقنية الشبكات المعرفة بالبرمجيات. في هذة الرسألة البحثية، و من أجل التقليل من المشكلة المرتبطة بخاصية البث، اقترحنا منهجية معتمدة على الشبكات المعرفة بالبرمجيات حيث صممت لتتعامل مع اكثر بروتوكلين مسببين لهذة المشكلة و هما بروتوكول إيجاد العناويين ) (ARPو بروتوكول التهيئة الآلية للمضيفين ) .)DHCPفكرة عمل المنهجية هي أن الرسائل البثية توجه لجهاز مركزي يسمى المتحكم. وظيفة هذا المتحكم انه يقوم بالتعامل مع هذة الرسئل و الإجابة عليها بطريقة سريعة و مختصرة لا تستدعي البث على كامل نطاق الشبكة معتمدا في ذلك على قاعدة بيانات مركزية تحوي معلومات عن كل الاجهزة في الشبكة

English Abstract

Ethernet gets its prevalent position in local area networks (LAN) due to the features that it provides such as high speed, low-cost, and self-configuration. However, Ethernet suffers from scalability issue since it is difficult to be extended to large networks. The main reason for the scalability drawback is the broadcast and multicast services that are used for discovery within the network. For instance, hosts use Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), which depends on the broadcast service, in order to dynamically obtain network configuration information (e.g. IP address, DNS server, and default gateway). This results in congestion and resource consumption as the network grows larger. While Software-Defined Network (SDN) has solved many legacy network issues, scalability remains one of the main problems since broadcast and multicast have been inherited. In this thesis, an SDN-based approach is proposed to eliminate Ethernet's flooding and overcome the scalability issue. The proposed approach uses the SDN controller to handle DHCP and ARP broadcast messages without the need to be broadcasted across the entire network. The experiments showed that the proposed approach enhanced the scalability by eliminating broadcast traffic from the data plane. Results also reported a decrease in controller overhead as well as control traffic in the control plane, and better response time was achieved.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Computer
Department:	College of Computing and Mathematics > Computer Engineering
Committee Advisor:	Sheltami, Tarek
Committee Members:	Al-Kharoubi, Talal and Al-Roubaiey, Anas
Depositing User:	ABDULQADER BAHAJ (g201206280)
Date Deposited:	08 Jan 2019 06:50
Last Modified:	31 Dec 2020 07:14
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140878