Evaluarea performanțelor
algoritmilor Modified Dijkstra și
Floyd-Warshall implementați în
OpenFlow
MIRCEA-VALERIU ULINIC -...
Cuprins
Introducere
 Algoritmii implementați
 Floyd-Warshall
 Modified Dijkstra
 Implementare OpenFlow
 Rezultate ex...
Introducere
3
Protocoale de rutare clasice:
• Bazate pe vector distanță
(ex. RIP)
• Bazate pe starea legăturii
(ex. OSPF)
...
Protocoale clasice – performanțe
4
Legătura dintre
ROUTER1 și ROUTER4
Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Teh...
Protocoale clasice – performanțe (2)
5
Legătura dintre
ROUTER1 și ROUTER2
Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea...
Algoritmul Floyd-Warshall
Costul dintre oricare două noduri distincte se calculează cu:
 Formula clasică:
𝑤𝑖𝑗 =
𝐹 𝑖𝑗
𝐶 𝑖𝑗...
Algoritmul modificat al lui Dijkstra
Costul căii complete dintre un nod sursă și un nod destinație:
𝐶𝑀 =
𝐾0
𝐴𝑇𝑅 𝑇
+
𝑂𝑊𝐷 𝑇
...
Rețele comandate software (SDN)
8
Arhitectura OpenFlow:
Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-...
9
Rețeaua
propusă
Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
Rețeaua propusă (2)
10Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
SURSĂ DESTIN...
Modulul de rutare – Schema logică simplificată
Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 1...
Consola Beacon
12Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
13
Reducerea
oscilației
rutelor
Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
Configurări TEST1
14
• Video streaming
de la SURSĂ spre
DESTINAȚIE
• Trafic de
background între
VM2 și VM4
Mircea Ulinic, ...
Rezultate TEST1 - nodul următor
15Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
Rezultate TEST1 - nodul următor
16Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
Rezultate TEST1 – Rata de transfer disponibilă
17Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca,...
Configurări TEST2
18
• Video streaming
de la SURSĂ spre
DESTINAȚIE
• Trafic de
background între
VM2 și VM4
• Trafic de
bac...
Rezultate TEST2 – Nodul următor
19Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
Rezultate TEST2 – Rata de transfer disponibilă
20Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca,...
Concluzii
 Implementare OpenFlow originală
 Decizii de rutare bazate pe starea rețelei
 Reducerea oscilației rutelor
 ...
Dezvoltări ulterioare
 Testare pe fluxuri audio, date, VoIP
 Implementarea concomitentă a SP și IP
 Implementare algori...
Bibliografie
[1] Rus, A.B, Dobrota, V., “Case Study of a Gearbox-Like Routing Algorithm Selection in Runtime”,
18th IEEE W...
Mulțumesc!
24Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Evaluarea performanțelor algoritmilor Modified Dijkstra și Floyd-Warshall implementați în OpenFlow

606 views

Published on

Published in: Technology
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
606
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
18
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Evaluarea performanțelor algoritmilor Modified Dijkstra și Floyd-Warshall implementați în OpenFlow

  1. 1. Evaluarea performanțelor algoritmilor Modified Dijkstra și Floyd-Warshall implementați în OpenFlow MIRCEA-VALERIU ULINIC - 𝑎 𝑏 𝑠 𝑜𝑙 𝑣𝑒𝑛 𝑡 PROF.DR.ING. VIRGIL DOBROTĂ - 𝑐 𝑜 𝑜𝑟 𝑑 𝑜𝑛𝑎 𝑡𝑜𝑟 ȘL.DR.ING. ANDREI BOGDAN RUS - 𝑐 𝑜 𝑛𝑠 𝑢 𝑙𝑡 𝑎𝑛𝑡
  2. 2. Cuprins Introducere  Algoritmii implementați  Floyd-Warshall  Modified Dijkstra  Implementare OpenFlow  Rezultate experimentale  Concluzii și dezvoltări ulterioare 2Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  3. 3. Introducere 3 Protocoale de rutare clasice: • Bazate pe vector distanță (ex. RIP) • Bazate pe starea legăturii (ex. OSPF) Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  4. 4. Protocoale clasice – performanțe 4 Legătura dintre ROUTER1 și ROUTER4 Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  5. 5. Protocoale clasice – performanțe (2) 5 Legătura dintre ROUTER1 și ROUTER2 Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  6. 6. Algoritmul Floyd-Warshall Costul dintre oricare două noduri distincte se calculează cu:  Formula clasică: 𝑤𝑖𝑗 = 𝐹 𝑖𝑗 𝐶 𝑖𝑗−𝐹 𝑖𝑗 + 𝑑𝑖𝑗 ∙ 𝐹𝑖𝑗  Formula adaptată, considerând parametrii QoS ATR și OWD: 𝑤𝑖𝑗 = 𝐶 𝑖𝑗−𝐴𝑇𝑅 𝑖𝑗 𝐴𝑇𝑅 𝑖𝑗 + 𝑂𝑊𝐷𝑖𝑗 ∙ (𝐶𝑖𝑗 − 𝐴𝑇𝑅𝑖𝑗) ATR (Available Transfer Rate) = Rata de transfer disponibilă OWD (One Way Delay) = Întârzierea unidirecțională 6Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  7. 7. Algoritmul modificat al lui Dijkstra Costul căii complete dintre un nod sursă și un nod destinație: 𝐶𝑀 = 𝐾0 𝐴𝑇𝑅 𝑇 + 𝑂𝑊𝐷 𝑇 𝐾1 , unde 𝐾0 = 109 𝑏𝑝𝑠 ș𝑖 𝐾1 = 10−5 𝑠 iar 𝐴𝑇𝑅 𝑇 = min{𝐴𝑇𝑅𝑖𝑗} 𝑂𝑊𝐷 𝑇 = 𝑖,𝑗 𝑂𝑊𝐷𝑖𝑗 7Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  8. 8. Rețele comandate software (SDN) 8 Arhitectura OpenFlow: Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  9. 9. 9 Rețeaua propusă Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  10. 10. Rețeaua propusă (2) 10Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013 SURSĂ DESTINAȚIE SW1 SW2 SW3 SW4 CONTROLLER
  11. 11. Modulul de rutare – Schema logică simplificată Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013 11
  12. 12. Consola Beacon 12Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  13. 13. 13 Reducerea oscilației rutelor Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  14. 14. Configurări TEST1 14 • Video streaming de la SURSĂ spre DESTINAȚIE • Trafic de background între VM2 și VM4 Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  15. 15. Rezultate TEST1 - nodul următor 15Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  16. 16. Rezultate TEST1 - nodul următor 16Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  17. 17. Rezultate TEST1 – Rata de transfer disponibilă 17Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  18. 18. Configurări TEST2 18 • Video streaming de la SURSĂ spre DESTINAȚIE • Trafic de background între VM2 și VM4 • Trafic de background între VM7 și VM5 Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  19. 19. Rezultate TEST2 – Nodul următor 19Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  20. 20. Rezultate TEST2 – Rata de transfer disponibilă 20Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  21. 21. Concluzii  Implementare OpenFlow originală  Decizii de rutare bazate pe starea rețelei  Reducerea oscilației rutelor  Scheme de rutare diferite  Modified Dijkstra recomandat pentru fluxuri video și SP  Floyd-Warshall recomandat pentru furnizorul de infrastructură 21Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  22. 22. Dezvoltări ulterioare  Testare pe fluxuri audio, date, VoIP  Implementarea concomitentă a SP și IP  Implementare algoritmi multi-cale (ex. Ford-Fulkerson)  Topologia completă gearbox 22Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  23. 23. Bibliografie [1] Rus, A.B, Dobrota, V., “Case Study of a Gearbox-Like Routing Algorithm Selection in Runtime”, 18th IEEE Workshop on Local and Metropolitan Area Networks LANMAN 2011, October 13-14, 2011, Chapel Hill, North Carolina, USA, pp. 1-6 [2] Rus, A.B, Dobrota, V., “Modied Dijkstra’s Algorithm with Cross-Layer QoS”, ACTA TECHNICA NAPOCENSIS, Electronics and Telecommunications, vol. 51, no. 3, 2010, pp. 75-80 [3] N.McKeow, T. Anderson, H. Balakrishnan, G. Parulkar, L. Peterson, S. Shenker, J. Turner, “OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks”, ACM SIGCOMM Computer [4] Dobrota, V., Switching and Routing Systems, Technical University of Cluj-Napoca, available on http://el.el.obs.utcluj.ro/, 2013 [5] Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, Cliord Stein, “Introduction to Algorithms”, 3rd, The MIT Press, 2009, pp. 504-539 [6] Erickson, D., Beacon Controller, Stanford University, disponibil la http://www.beaconcontroller.net/, 2013 23Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013
  24. 24. Mulțumesc! 24Mircea Ulinic, Proiect de diploma, Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, 10 iulie 2013

×