Ανάπτυξη Λογισμικού Με Χρήση Ελεγκτή Openflow (of Controller) Και Υλοποίηση Μηχανισμών Δρομολόγησης Πακέτων

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη και παρουσίαση ενός προγράμματος λογισμικού (εφαρμογής) που εφαρμόζεται σε ένα ελεγκτή δικτύου υπολογιστών, με στόχο την δρομολόγηση των δεδομένων στο δίκτυο με το ελάχιστο ενεργειακό κόστος και την συνεχή εναλλαγή της λειτουργίας (ενεργοποίηση/απενεργοποίηση) των συσκευών του δικτύου. Η επιλογή της κατάλληλης διαδρομής γίνεται αναλόγως του ενεργειακού προφίλ και το φορτίο των συσκευών που δραστηριοποιούνται στο δίκτυο αλλά και των αποφάσεων του διαχειριστή του δικτύου.Για την ανάπτυξη της εφαρμογής αυτής χρησιμοποιείται ένα ερευνητικό πρωτόκολλο επικοινωνιών που ακούει στην ονομασία OpenFlow. Η χρήση του OpenFlow είναι σημαντική, διότι προσφέρει την δυνατότητα απόζευξης του πεδίου δεδομένων από το πεδίο ελέγχου του δικτύου. Έτσι υπάρχει ένα κεντροποιημένο δίκτυο που βασίζει την λειτουργία του σε ένα κεντρικό ελεγκτή, αντί σε επιμέρους συσκευές. Η ανάπτυξη της εφαρμογής γίνεται με την χρήση του πλέον βασικού ελεγκτή του πρωτοκόλλου OpenFlow, του ελεγκτή Beacon.Επιπλέον χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Mininet.Το λογισμικό αυτό αποτελεί έναν εξομοιωτή δικτύου. Έχει τη δυνατότητα να εκτελεί ταυτόχρονα ένα σύνολο από τερματικά, δρομολογητές, μεταγωγείς Ethernet άλλα και των αντίστοιχων συνδέσμων σε ένα ενιαίο Linux Kernel(πυρήνα).Τέλος για την εύρεση της ελάχιστης δυνατής ενεργειακής διαδρομής χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό IBM ILOG CPLEX Optimization Studio (συχνά αναφέρεται ως CPLEX). Πρόκειται για ένα πακέτο λογισμικού βελτιστοποίησης που υποστηρίζει γλώσσα προγραμματισμού βελτιστοποίησης (ΟPL) η οποία έχει σχεδιαστεί ειδικά για τη βελτιστοποίηση συνδυαστικών προβλημάτων.