Enabling large scale cloud services by software defined wide area network

Résumé

Interconnecter les centres des données (DC) d’une manière efficace et utiliser la totalité des ressources disponibles dans le réseau étendu (WAN) présentent les challenges les plus difficiles pour les fournisseurs de services (SP). Dans ce mémoire, nous présentons une nouvelle approche pour optimiser l’ingénierie de trafic dans le réseau WAN qui interconnecte les centres des données (Inter-DC WAN) en utilisant le nouveau concept de réseaux programmables (SDN). Nous formulons un modèle mathématique pour l’optimisation de l’allocation de la bande passante aux différents flux appartenant aux différentes classes de services (CoS) en se basant sur la priorité des services et l’état actuel du réseau. L’objectif de notre formulation mathématique est de maximiser l’utilisation des ressources dans le réseau et de minimiser la consommation d’énergie. En outre, le modèle proposé prend en considération la communication entre les domaines avec différentes spécifications et respecte les spécifications techniques sous-jacentes telles que MPLS. Afin de construire notre modèle, nous considérons quatre formulations mathématiques pour la consommation d’énergie des noeuds et liens existants dans la topologie : le modèle au repos, le modèle entièrement proportionnel, le modèle agnostique et le modèle en escalier et nous adoptons le modèle MPLS pour le réseau WAN qui interconnecte les centres des données. Nous proposons un algorithme déterministe qui se base sur les solveurs de programmation linéaire pour résoudre notre problème d’optimisation et nous comparons la performance de notre algorithme avec celle de deux modèles existants : SWAN, le modèle proposé par Microsoft, qui s’intéresse à la maximisation de l’utilisation des ressources et un autre modèle qui vise à minimiser la consommation d’énergie pendant la procedure d’allocation de la bande passante aux différentes flux. Les expérimentations effectuées dans l’environnement de simulation montrent que la solution proposée est capable d’une part d’exploiter la capacité physique existante dans le réseau afin de répondre à la demande de l’utilisateur en termes de bande passante et d’autre part de minimiser l’énergie consommé pour router le trafic. Comme le problème d’optimisation proposé est NP-difficile, nous proposons également une heuristique de type glouton pour améliorer le temps d’exécution de la solution proposée.

Date	11 juil. 2017
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Mohamed Cheriet (Directeur(-trice)) & Kim Khoa Nguyen (Codirecteur(-trice))