Εφαρμογές των τεχνολογιών SDN και NFV σε κινητά δίκτυα επικοινωνιών

• Κύριος συγγραφέας: Κόλλια, Αναστασία
• Άλλοι συγγραφείς: Μπούρας, Χρήστος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2018
• Θέματα: Κινητά δίκτυα; Ασύρματα δίκτυα; Τοπολογίες κινητών δικτύων επικοινωνίας; 5G; MCORD; ONOS; Mobile networks; CORD; SDN; NFV; Cloud computing; Wireless networks; Mobile network topologies; 621.384 5

Στα πλαίσια της εν λόγω διπλωματικής εισάγονται οι βασικές εξελίξεις στον τομέα των δικτύων και ιδίως των κινητών δικτύων επικοινωνίας. Εγείρονται σημαντικά ερωτήματα ως προς ποια είναι η απάντηση στις μεγάλες απαιτήσεις της νέας γενιάς κινητής τηλεπικοινωνίας. Στο Κεφάλαιο 1 εισάγονται τα πιο σημαντικά δεδομένα στον τομέα των κινητών επικοινωνιών, καθώς και τα βασικά ερωτήματα, στα οποία καλείται να δώσει απαντήσεις η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία. Εν συνεχεία, στο Κεφάλαιο 2 εισάγεται η σχετική βιβλιογραφία. Στο κεφάλαιο αυτό περιλαμβάνεται μία επισκόπηση της υπάρχουσας βιβλιογραφίας και επίσης, παρουσιάζονται τα βασικότερα στοιχεία των αναφερόμενων τεχνολογιών Software Defined Networks (SDN) σε κινητά δίκτυα επικοινωνίας, καθώς και της τεχνολογίας Network Function Virtualization (NFV), δηλαδή της εισαγωγής λογισμικού έναντι υλικού για την αντικατάσταση στοιχειωδών δικτυακών λειτουργιών. Παράλληλα καλύπτονται θέματα σχετικά με το SDN σε σταθερά, ενσύρματα, ασύρματα, αδόμητα δίκτυα, καθώς και άλλες σημαντικές πτυχές, όπως το κόστος και η ασφάλεια στα δίκτυα εισάγοντας την καινοτομία. Στο Κεφάλαιο 3 αναλύεται το θεωρητικό υπόβαθρο, που σχετίζεται άμεσα με το SDN και το NFV. Αναλύονται διεξοδικά οι τεχνολογίες σχετικά με το SDN, το NFV, το Open Network Operating System (ONOS), το Central Office Re-imagined as a Data Center (CORD) και το OpenStack, διότι θεωρούνται τα πιο σημαντικά θεωρητικά στοιχεία σε ότι αναφορά στον τομέα με τον οποίο ασχολείται η παρούσα εργασία. Υπάρχει μία αναλυτική συγκριτική μελέτη της συσχέτισης των δύο τεχνολογιών, καθώς και μία αποτίμηση για το παρόν και το μέλλον τους στις γενιές κινητών τηλεπικοινωνιών. Η μεθοδολογία των πειραμάτων, που διεξάγονται στη διπλωματική αναλύονται στο Κεφάλαιο 4. Εκεί εξηγούνται το ONOS, καθώς και το Mobile Central Office Re-imagined as a Data Center (MCORD). Εδώ αναλύονται βασικά ζητήματα σε ότι αναφορά στην αρχιτεκτονική του ONOS, ποια είναι η παρούσα κατάσταση σχετικά με την πρόοδο, που έχει σημειωθεί στον τομέα. Αναλύεται ακόμα και η περίπτωση του MCORD και διαφαίνεται ποιες είναι οι κατευθυντήριες οδοί προς αυτή την κατεύθυνση. Επεξηγούνται ακόμα οι σημαντικότερες περιπτώσεις μελέτης, που επιλέχθηκαν, δηλαδή αναλύονται διεξοδικά οι τοπολογίες, οι οποίες θα τοποθετηθούν στον ONOS με βασικό στόχο την εξομοίωση και την πειραματική μελέτη. Εκεί αναλύονται στοιχεία σχετικά με τις επιλογές, που έχουν γίνει για τους σταθμούς βάσης, τα τερματικά, το δίκτυο κλπ. Επίσης, αναλύεται ο POX, που είναι ένας άλλος βασικός ελεγκτής δικτύου SDN και χρησιμοποιείται για τη σύγκριση με τον ONOS. Τέλος, αναλύεται η διαφοροποίηση, που έχει συντελεστεί σε παραδοσιακές αρχιτεκτονικές με τη χρήση των τεχνολογιών αυτών. Εν συνεχεία, στο Κεφάλαιο 5, αναλύονται τα βασικά πειράματα, τα οποία πραγματοποιούνται, καθώς και τα αποτελέσματα των σημαντικότερων θεμάτων. Στο σημείο αυτό παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα κύρια αποτελέσματα, που προκύπτουν από την πειραματική διαδικασία. Στο παράρτημα υπάρχει ο κώδικας, που χρησιμοποιείται με βασικό στόχο τη διεξαγωγή των πειραμάτων. Τέλος, σημειώνονται τα πιο σημαντικά αποτελέσματα, τα οποία εξάγονται από την πειραματική διαδικασία, πως αυτά είναι δυνατό να συμβάλουν στο μέλλον της τεχνολογίας και αναλύονται στο Κεφάλαιο 6 καθώς και μελλοντικές κατευθύνσεις, που είναι δυνατό να συμβάλουν στη μελλοντική έρευνα στον τομέα κινητών δικτύων επικοινωνίας, που περιγράφονται στο Κεφάλαιο 7.