Quality of Service in Software Defined Networks

Quality of Service in Software Defined Networks. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
PhDDissertation_.pdf
Restricted to Repository staff only until 5 January 2023.

Download (1MB)

Arabic Abstract

تعد الشبكات المعرفة برمجيا نموذج ً ا سريعا للشبكات الناشئة مع قدر أكبر من المرونة في التحكم في الشبكة والذي يعد بتقديم ضمان جودة الخدمة من البداية إلى النهاية. في الأدبيات ،هناك العديد من المقترحات لتطوير أطر جودة الخدمة في الشبكات المعرفة ٕ برمجيا. ومع ذلك ،فان العديد من هذه المقترحات تعتمد تخصيص موارد الشبكة بترتيب تسلسلي لكل تدفق او طلب خدمة. مثل هذا السلوك قد يكون مقبول في الحالات التي يكون فيها هناك وفرة في الموارد أو درجة معينة من تجانس نوع الطلبات الخدمة. خلاف ذلك ،قد يقلل من استخدام ٕ الموارد ويسبب مشاكل في الانصاف حتى بين الطلبات من نفس الفئة. في هذه الرسالة ، أولاً ، نقترح خوارزمية تخصيص الموارد وتحسينها على أساس مجموعة متعددة الفئات لكل فئة من فئات طلبات الخدمة ،الخوارزمية المقترحة تحل مشكلة ايجاد مسلك او مسار لتدفق بيانات الطلب و الموارد المناسبه لكل طلب. فالخوارزمية تؤدي مهمتين: تخصيص مبدئي سريع للموارد وعملية تحسين ما بعد التخصيص حيث يمكن لمجموعة من طلبات الخدة إعادة تعيين الموارد فيما بينهما لتحقيق التوزيع العادل للموارد. علاوة على ذلك ، تقلل الخوارزمية من وقت عملية تخصيص الموارد عن طريق تقليل مجال او نطاق البحث باستخدام معلومات محفوظة من محاولات التخصيص السابقة لتقليص عملية البحث في أ ً سرع وقت ممكن. ثانيا ، نقترح خوارزمية تسمى مشكلة ايجاد مسلك او مسار لتدفق بيانات داخل الشبكة بأقل تكلفة مع وقت التقيد بايجاد سقف زمني لذلك المسار. لقد قمنا بتحسين حالة البحث عن مسارات البيانات من خلال استغلال المسارات المحدده ٕ مسبقا فيي بدايه العملية والحد من عمليات البحث الاضافية الغير المفيدة. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أ ً داء أفضل مقارنة بالأعمال البحثية الحديثة.

English Abstract

Software-Defined Networking (SDN) is a fast emerging networking paradigm with greater network control flexibility that promises to provide end-to-end Quality of Service (QoS) guaranteeing. In the literature, there are many proposals for developing QoS frameworks in SDN. However, many of these proposals adopt per-flow sequential resource allocation. Such behavior may hold in situations where there is auxiliary of resource’s availability or some degree of traffic homogeneity. Otherwise, it may reduce resource utilization and cause fairness problems even within the same traffic class. In this dissertation, Firstly, we propose a Multi-Class Group-based Resource allocation and Refinement (MCGRR) algorithm. For each traffic class, it solves the flow-path and bandwidth assignment problem for a group of flows. The algorithm performs two tasks: a fast initial resources allocation and a post-allocation refinement process where a group of flows can reassign resources in between for fair allocation. Moreover, the algorithm reduces the resource allocation process time by reducing the search space using small-sized state information from previous allocation attempts to cut down the search process as fast as possible. Secondly, we propose a LAgrange Relaxation-based Aggregated Cost (LARAC) based algorithm called MODLARAC to solve the Delay Constrained Least Cost (DCLC) problem with less computation time. We improved the solution feasibility search state by exploiting LARAC’s lower-bound paths before the approximation process start and modify the stop condition to avoid extra non-useful Dijkstra calls. Obtained results showed better performance compared to recent research works.

Item Type: Thesis (PhD)
Subjects: Computer
Department: College of Computing and Mathematics > Computer Engineering
Committee Advisor: Sheltami, Tarek
Committee Members: Selim, S.Z. and Sait, Sadiq M. and Salah, Khaled
Depositing User: BINSHAQ AH SAEED (g201102090)
Date Deposited: 06 Jan 2022 08:41
Last Modified: 06 Jan 2022 08:41
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142014