مدلسازی و شبیه سازی سوئیچ MPLS

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق

مدلسازی و شبیه سازی سوئیچ MPLS و بررسی مقایسه ای نرم افزارهای موجود

چکیده

امروزه سرعت بیشتر و کیفیت سرویس بهتر مهمترین چالش های دنیای شبکه می باشند. تلاشهای زیادی که در این راستا در حال انجام می باشد، منجر به ارائه فنآوری ها، پروتکل ها و روشهای مختلف مهندسی ترافیک شده است. در این پایان نامه بعد از بررسی آنها به معرفی MPLS که به عنوان یک فنآوری نوین توسط گروه IETF ارائه شده است، خواهیم پرداخت. سپس به بررسی انواع ساختار سوئیچ های شبکه خواهیم پرداخت و قسمتهای مختلف تشکیل دهنده یک سوئیچ  MPLS را تغیین خواهیم کرد. سرانجام با نگاهی به روشهای طراحی و شبیه سازی و نرم افزارهای موجود آن، با انتخاب زبان شبیه سازی SMPL، به شبیه سازی قسمتهای مختلف سوئیچ و بررسی نتایج حاصل می پردازیم. همچنین یک الگوریتم زمانبندی جدید برای فابریک سوئیچ های متقاطع با عنوان iSLIP اولویت دار بهینه معرفی شده است که نسبت به انواع قبلی دارای کارآیی بسیار بهتری می باشد.

کلمات کلیدی

مدلسازی و شبیه سازی

شبیه سازی سوئیچ

سوئیچ MPLS

شبیه سازی سوئیچ MPLS

فهرست

فصل اول: کیفیت سرویس و فنآوری های شبکه  ۱

۱-۱- مقدمه  ۱

۱-۲- کیفیت سرویس در اینترنت    ۱

۱-۲-۱- پروتکل رزور منابع در اینترنت   ۳

۱-۲-۲- سرویس های متمایز  ۴

۱-۲-۳- مهندسی ترافیک    ۶

۱-۲-۴- سوئیچنگ برحسب چندین پروتکل   ۹

۱-۳- مجتمع سازی IP و ATM    ۹

۱-۳-۱- مسیریابی در IP  ۱۲

۱-۳-۲- سوئیچینگ    ۱۳

۱-۳-۳- ترکیب مسیریابی و سوئیچینگ    ۱۴

۱-۳-۴- MPLS  ۲۰

فصل دوم: فنآوریMPLS  ۲۳

۲-۱- مقدمه  ۲۳

۲-۲- اساس کار MPLS  ۲۴

۲-۲-۱- پشته برچسب   ۲۶

۲-۲-۲- جابجایی برچسب   ۲۷

۲-۲-۳- مسیر سوئیچ برچسب (LSR) 27

۲-۲-۴- کنترل LSP  ۲۹

۲-۲-۵- مجتمع سازی ترافیک    ۳۰

۲-۲-۶- انتخاب مسیر  ۳۰

۲-۲-۷- زمان زندگی (TTL) 31

۲-۲-۸- استفاده از سوئیچ های ATM به عنوان LSR  ۳۲

۲-۲-۹- ادغام برچسب ۳۲

۲-۲-۱۰- تونل   ۳۳

۲-۳- پروتکل های توزیع برچسب در MPLS  ۳۴

فصل سوم: ساختار سوئیچ های شبکه  ۳۵

۳-۱- مقدمه  ۳۵

۳-۲- ساختار کلی سوئیچ های شبکه  ۳۵

۳-۳- کارت خط   ۴۰

۳-۴- فابریک سوئیچ   ۴۲

۳-۴-۱- فابریک سوئیچ با واسطه مشترک   ۴۳

۳-۴-۲ فابریک سوئیچ با حافظه مشترک   ۴۴

۳-۴-۳- فابریک سوئیچ متقاطع  ۴۵

فصل چهارم: مدلسازی و شبیه‌سازی یک سوئیچ MPLS  ۵۰

۴-۱- مقدمه  ۵۰

۴-۲- روشهای طراحی سیستمهای تک منظوره  ۵۰

۴-۳- مراحل طراحی سیستمهای تک منظوره  ۵۲

۴-۳-۱- مشخصه سیستم  ۵۳

۴-۳-۲- تایید صحت   ۵۳

۴-۳-۳- سنتز  ۵۴

۴-۴ – زبانهای شبیه سازی   ۵۴

۴-۵- زبان شبیه سازی SMPL  ۵۶

۴-۵-۱- آماده سازی اولیه مدل  ۵۸

۴-۵-۲ تعریف و کنترل وسیله  ۵۸

۴-۵-۳ – زمانبندی و ایجاد رخدادها ۶۰

۴-۶- مدلهای ترافیکی   ۶۱

۴-۶-۱- ترافیک برنولی یکنواخت   ۶۲

۴-۶-۲- ترافیک زنجیره ای   ۶۲

۴-۶-۳- ترافیک آماری   ۶۳

۴-۷- مدلسازی کارت خط در ورودی   ۶۴

۴-۸- مدلسازی فابریک سوئیچ   ۶۶

۴-۸-۱- الگوریتم iSLIP  ۶۶

۴-۸-۲- الگوریتم iSLIP اولویت دار ۷۱

۴-۸-۳- الگوریتم iSLIP  اولویت دار بهینه  ۷۶

۴-۹- مدلسازی کارت خط در خروجی   ۷۹

۴-۹-۱ – الگوریتم WRR  ۸۰

۴-۹-۲- الگوریتم DWRR  ۸۱

۴-۱۰- شبیه سازی کل سوئیچ   ۸۲

۴-۱۱- کنترل جریان   ۹۰

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات    ۹۳

۵-۱- مقدمه  ۹۳

۵-۲- نتیجه گیری   ۹۳

۵-۳- پیشنهادات    ۹۴

مراجع     ۹۵