Ενσωματωση Εικονικων Δικτυων Σε Φυσικα Δικτυακα Υποστρωματα Με Χρηση Τεχνικων Αποδοτικης Αναθεσης Πορων Και Ευριστικης Χαρτογραφησης

Abstract

Η εικονικοποίηση δικτύων αποτελεί μία δυναμική μέθοδο ενσωμάτωσης εικονικών δικτυακών δομών σε φυσικές υποδομές. Παρέχει τη δυνατότητα ταυτόχρονης και παράλληλης λειτουργίας πολλαπλών αρχιτεκτονικών, connection-oriented υπηρεσιών και ετερογενών δικτυακών πειραμάτων σε μία κοινή διαμοιραζόμενη φυσική πλατφόρμα διασύνδεσης. Μία σημαντική πρόκληση που αντιμετωπίζει η μέθοδος είναι το πρόβλημα της ενσωμάτωσης των εικονικών γράφων στον κοινό φυσικό. Η αποδοτική απεικόνιση των εικονικών κόμβων και ζεύξεων πάνω στο υπόστρωμα, μεριμνώντας για την τήρηση των περιορισμών των στοιχείων, την καλύτερη δυνατή κατανομή των πόρων και την πλήρη αξιοποίηση της διαθέσιμης χωρητικότητας είναι ένα NP-δύσκολο πρόβλημα. Για το λόγο αυτό μεγάλο ποσοστό της έρευνας γύρω από αυτό το θέμα επικεντρώνεται στη σχεδίαση και χρήση ευριστικών αλγορίθμων με στόχο την εύρεση μίας αποδεκτής και οικονομικής λύσης.Στην εργασία αυτή χρησιμοποιείται ως βάση και τροποποιείται ένας αλγόριθμος της διεθνούς βιβλιογραφίας ο οποίος προγραμματίζεται εξαρχής σε γλώσσα C. Στηρίζεται στην ευριστική ανίχνευση του ισομορφισμού μεταξύ υπογράφων και χαρτογραφεί τους κόμβους και τις ζεύξεις στην ίδια φάση επιτυγχάνοντας υψηλή τάξη συγχρονισμού της απεικόνισης, αποδοτικές χαρτογραφήσεις και πολύ μεγάλη ταχύτητα λειτουργίας. Προσομοιώνεται ουσιαστικά με βάση τον αλγόριθμο αυτό ένα γρήγορο σύστημα διαχείρισης και εξυπηρέτησης πολλαπλών, δυναμικά αφικνούμενων αιτήσεων εικονικών δικτύων, εξάγοντας συμπεράσματα για την αποδεκτότητα και αποδοτικότητα των χαρτογραφήσεων που παράγει σε πραγματικό χρόνο υπό συνθήκες ποικίλου φόρτου. Η προσομοίωση στηρίζεται στην χρονοδρομολόγηση γεγονότων.Η εργασία αυτή είναι δομημένη ως εξής:Αρχικά στο μέρος Ι γίνεται μία εισαγωγή στην τεχνική της εικονικοποίησης δικτύων, στα πλεονεκτήματά της, στα προβλήματα που αντιμετωπίζει, στην υλοποίησή της και στο βασικό θέμα της εργασίας. Ακολούθως στο μέρος ΙΙ, γίνεται μία αναφορά σε ανάλογες εργασίες και δημοσιεύσεις που είναι σχετικές με το θέμα και στις μεθόδους και λύσεις οι οποίες προτάθηκαν σε αυτές. Κατόπιν στο μέρος ΙΙΙ δίνεται μία μαθηματική περιγραφή του μοντέλου του δικτύου (εικονικού και φυσικού) και του ίδιου του προβλήματος ενσωμάτωσης. Στο μέρος ΙV παρουσιάζεται ο πλήρης αλγόριθμος που χρησιμοποιήθηκε για την επίλυση του προβλήματος χρησιμοποιώντας ευριστικές μεθόδους. Επίσης προτείνεται για εξέταση ένας θεωρητικός αλγόριθμος εύρεσης μονοπατιού για πολλαπλές ροές και δύο αλγόριθμοι για την θεωρητική ανάκαμψη από φυσικές αστοχίες κόμβων και ζεύξεων. Το μέρος V περιέχει τα στοιχεία που αφορούν το περιβάλλον προσομοίωσης του βασικού αλγορίθμου και συγκεντρωτικά τα αποτελέσματα της προσομοίωσης, ακολουθούμενα από σχόλια και συμπεράσματα σχετικά με αυτά. Τέλος στο μέρος VI γίνεται μία συνολική ανασκόπηση της συνεισφοράς της εργασίας στην έρευνα γύρω από το θέμα της ενσωμάτωσης εικονικών δικτύων και διατυπώνονται κάποιες προτάσεις για μελλοντική έρευνα στον γενικότερο τομέα της εικονικοποίησης δικτύων.Επιπλέον, στο παράρτημα που βρίσκεται στο τέλος της εργασίας περιέχεται ο σχολιασμένος κώδικας σε C που χρησιμοποιήθηκε για τη διεξαγωγή της προσομοίωσης του αλγορίθμου.