Yazılım Tanımlı Ağlarda Genetik Algoritma Tabanlı Multimetrik Yönlendirme

Abstract

Yazılım Tanımlı Ağlar geleneksel ağ mimarisindeki statik ağ anlayışından değişen kullanıcı/pazar ihtiyaçlarına hızla cevap veren programlanabilir ağ mimarisidir. Ağa programlanabilme yeteneğinin entegre edilmesi devrim niteliğinde bir gelişme olup, ağ endüstrisi ve akademik alanda büyük ilgi uyandırmıştır. Kapsama alanında ve trafik yükünde İnternet'in inanılmaz derecede hızlı gelişimi, etkili ve verimli yönlendirme mekanizmalarının geliştirilmesine zorunlu hale getirmektedir. Yazılım Tanımlı Ağ kontrolörlerinden Floodlight mevcut durumda Dijkstra Algoritması ile adım sayısı metriğini kullanarak en kısa yola göre statik yönlendirme yapmaktadır. Bu çalışma kapsamında hizmet kalitesi gerekesinimlerini sağlamak için kontrolöre bant genişliği ve gecikme metriklerini içeren multimetrik yönlendirme uygulaması geliştirilmiştir. Sezgisel algoritmalardan Genetik Algoritma kullanılarak oluşturulan uygulama ile kontrolör kaynaktan hedefe giden trafikte maksimum bant genişliği ve minimum gecikme hedefine uygun optimum yolu bularak yönlendirme yapmaktadır. Uygulama Mininet simülasyon ortamında orta büyüklükteki topoloji ile test edilmiştir. Geliştirilen multimetrik yönlendirme uygulaması, ağda trafiğin yoğun olduğu durumlarda bant genişliği yüksek ve gecikmesi düşük alternatif yollar bularak, hizmet kalitesi için uygulanabilir bir şekilde çalıştığı gözlenmiştir.

Software Defined Networking is a programmable network architecture that responds rapidly to user / market needs that change from the concept of static network in traditional network architecture. The integration of network programming capability is a revolutionary development and has aroused great interest in industry and academia. The incredibly fast development of the Internet in the coverage and traffic load makes it necessary to develop effective and efficient routing mechanisms. Floodlight, one of the SDN controllers, currently makes static routing to the shortest path using the Dijkstra Algorithm using hop counts metric. In order to provide quality of service requirements, multi-metric routing including bandwidth and delay metrics has been developed. With the application created using the Genetic Algorithm from the heuristic algorithms, the controller routes by finding the optimum path complying with maximum bandwidth and minimum delay target for traffic from the source to the destination. The application was tested with medium-sized topology in Mininet simulation environment. It has been observed that developed multi-metric routing implementation work practically for QoS by finding high bandwidth and low latency paths in the case of high network traffic.