شبکه های نوری - تحقیق و بررسی سوئیچ های نوری

اختصاصی از یارا فایل شبکه های نوری - تحقیق و بررسی سوئیچ های نوری دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

چکیده

هدف ما در این متن آشنایی با قطعات مختلفی است که در شبکه های نوری استفاده می شوند. در این راستا ضمن آشنایی با اصول عملکرد هر قطعه مشخصات اصلی و نیز ساختارهای مختلف آنها را بیان می کنیم. این قطعات شامل لیزر، قفل کننده طول موج، مدولاتور، ترانسپوندر، اینترلیور، مالتی پلکسر / دی مالتی پلکسر، فیبر، کوپلر، تقویت کننده، ایزولاتور، سیرولاتور، سوییچ، تبدیل کننده طول موج، فیلتر، تضعیف کننده و آشکارساز هستند. کریستال نوری یکی از کاندیداهای ساخت ادوات نوری مجتمع با ابعاد کمتر از طول موج نور می باشد. آنها ساختارهای متناوب مصنوعی با ساختار باند نوری مشابه باند الکترونیکی می باشند. که در آن نور وجود ندارد. این به معنی آن است که نقص خطی به عنوان موجبر و نقص نقطه ای به عنوان رزناتور ،که نور در آن به دام می افتد می باشند.

با کار دانشمندان ژاپنی در بهره گیری از کریستال فتونی در ساخت سوییچهای ریز نوری آشنا می شویم. در راستای دستیابی به لاجیک نوری و بی استابیلی نوری با قطعه ای به نام SEED آشنا می شویم در ادامه با نرم افزار کاربردی در طراحی شبکه های نوری آشنا می شویم. بنا بر خواست استاد راهنما جناب دکتر پور مینا مدل لیزر چاه کوانتومی که در شبیه سازی های کامپیوتری به کار می رود و توسط دکتر صالحی کامل شده است را معرفی و شبیه سازی نمودم. چون در مقاله ایشان چند عدد مهم نبود، ضمن محاسبه آنها، مدل دی سی لیزر را نیز که مکمل کار دکتر صالحی می باشد، اضافه نمودم.

مقدمه

در استفاده از مالتی پلکس تقسیم زمانی، نرخهای انتقالی که معمولاً استفاده می شوند 2/5، 10، 40 گیگابیت برثانیه اند. اما مدارات الکترونیکی که انتقال با چنین نرخ هایی را محقق می کنند ضمن پیچیدگی گران نیز هستند. به علاوه برخی مسائل تکنیکی نیز کاربرد این روش را محدود می کند به عنوان نمونه میزان تاثیر پاشندگی رنگی در نرخ بیت 10 گیگابیت برثانیه شانزده بار بیشتر از نرخ بیت 2/5 گیگابیت برثانیه است. همچنین مقادیر بزرگتر توان انتقال که برای نرخ بیت های بیشتر لازم است سبب بروز آثار غیر خطی می شوند که برکیفیت شکل سیگنال تاثیرمی گذارد. پاشندگی مد پلاریزاسیون نیزمسافتی را که نور قادر است بدون خراب شدن طی کند محدود میکند. بنابراین روش دیگر برای افزایش ظرفیت آن است که چندین کانال با طول موجهای مختلف را در کنار هم قرار داده به طور همزمان برروی یک فیبر منتقل کنیم. این روش که تحت عنوان مالتی پلکس تقسیم طول موج شناخته می شود ما را قادر خواهد ساخت که تعدادی زیادی کانالهای بانرخ بیت 2/5 تا 40 گیگابیت بر ثانیه را به یکباره به وسیله یک فیبر انتقال دهیم.

هدف ما در این متن آشنایی با قطعات مختلفی است که در این سیستمها استفاده می شوند. در این راستا ضمن آشنایی با اصول عملکرد هر قطعه مشخصات اصلی و نیز ساختارهای مختلف آنها را بیان می کنیم. این قطعات شامل لیزر، قفل کننده طول موج، مدولاتور، ترانسپوندر، اینترلیور، مالتی پلکسر / دی مالتی پلکسر، فیبر، کوپلر، تقویت کننده، ایزولاتور، سیرولاتور، سوییچ، تبدیل کننده طول موج، فیلتر، تضعیف کننده و آشکارساز هستند.

چکیده .................................................................................................................................... 1
مقدمه.................................................................................................................................... 2
فصل اول : فیبر نوری ................................................................................................................ 3
1) فیبر نوری............................................................................................................................ 4
2-1 ) فیبر چند مد و تک مد ....................................................................................................... 4
3-1 ) تضعیف........................................................................................................................... 5
4-1 ) پاشندگی ........................................................................................................................ 6
5-1 ) آثار غیر خطی.................................................................................................................. 7
فصل دوم : کوپلرهای نوری......................................................................................................... 8
2) کوپلرهای نوری.................................................................................................................... 9
1-2 ) کوپلرهای عملی................................................................................................................ 9
منابع نور در شبکه ........................................................................................ 13 WDM : فصل سوم
14............................................................................................ WDM 3) منابع نور درشبکه های
1-3 ) مشخصات لیزر ............................................................................................................... 14
2-3 ) تنظیم پیوسته ، ناپیوسته وشبه پیوسته............................................................................... 15
3-3 ) لیزرهای قابل تنظیم با کاواک خارجی.................................................................................. 16
4-3 ) لیزرهای قابل تنظیم با تزریق جریان .................................................................................. 16
5-3 ) لیزرهای قابل تنظیم مجتمع یکپارچه.................................................................................. 16
با گرم کننده نواری......................................................................................... 17 DFB 6-3 ) لیزر
قابل تنظیم با هدایت دوگانه.............................................................................. 17 DFB 7-3 ) لیزر
سه قسمتی................................................................................................... 17 DBR 8-3 ) لیزر
17..................................................................(VCSEL) 9-3 ) لیزرهای قابل تنظیم با کاواک عمودی
- ب -
10-3 ) آرایه های دیود لیزر و منابع با چند طول موج ....................................................................... 18
با توری نمونه برداری شده .............................................................. 18 DBR 11-3 ) لیزر قابل تنظیم
12-3 ) قفل کننده های طول موج ................................................................................................ 19
فصل چهارم : مدولاتورهای نوری ................................................................................................ 20
4) مدولاتورهای نوری............................................................................................................... 21
1-4 ) مدولاتورهای الکتریکی نوری ............................................................................................ 22
فصل پنجم : آشکار سازهای نوری.............................................................................................. 24
5) آشکار سازهای نوری........................................................................................................... 25
1-5 ) فوتوکونداکتورها............................................................................................................. 25
25 ........................................................................................................ P-N 2-5 ) فوتودیودهای
26 ......................................................................................................P-I-N 3-5 ) فوتودیودهای
5-5 ) مشخصات آشکار سازهای نوری : ...................................................................................... 26
فصل ششم: فیلترهای نوری...................................................................................................... 28
6) فیلترهای نوری.................................................................................................................. 29
فصل هفتم : تقویت کننده های نوری.......................................................................................... 32
7) تقویت کننده های نوری....................................................................................................... 33
1-7 ) مشخصات تقویت کننده های نوری..................................................................................... 33
فصل هشتم : تبدیل کننده طول موج.......................................................................................... 35
8) تبدیل کننده طول موج ....................................................................................................... 36
فصل نهم : ترانسپوندرها.......................................................................................................... 37
9) ترانسپوندرها..................................................................................................................... 38
فصل دهم : مالتی پلکسرها و دی مالتی پلکسرهای نوری................................................................ 39
10 ) مالتی پلکسرها و دی مالتی پلکسرهای نوری ........................................................................... 40
فصل یازدهم : ایزولاتورها و سیر کولاتورهای نوری......................................................................... 41
11 ) ایزولاتورها و سیر کولاتورهای نوری ...................................................................................... 42
فصل دوازدهم : تضعیف کننده های نوری .................................................................................... 43
- ت -
12 ) تضعیف کننده های نوری .................................................................................................... 44
فصل سیزدهم : اساس سویچهای نوری....................................................................................... 45
13 ) اساس کار سوییچ های نوری ............................................................................................... 46
1-13 ) اساس کار سویچینگ و ضرورت کاربرد آن......................................................................... 46
نوری........................................................................................ 46 BISTABILITY 2-13 ) انواع
فصل چهاردهم : ساختار کلی ادوات رزنانسی ............................................................................... 48
رزنانسی................................................................... 49 BISTABLE 14 ) ساختار کلی ادوات نوری
51....................................ELECTROABSORBTION فصل پانزدهم : ساختارهای چاه کوانتومی و
52 ...................................................ELECTROABSORPTVE 15 ) ساختار های چاه کوانتومی و
عملکرد................................................................................................ 54 SEED : فصل شانزدهم
55............................................................................................................... SEED 16 ) عملکرد
1-16 ) ساختار فیزیکی............................................................................................................. 56
57.....................................................................................SEED 2-16 ) توصیف فرمولی عملکرد
60 ....................................................................................SEED نوری BISTABILITY (3-16
فصل هفدهم : سوییچ تمام نوری و پردازش نور دیجیتال با استفاده از کریستال فوتونی........................ 67
17 ) سوییچ تمام نوری و پردازش نور دیجیتال با استفاده از کریستال نوری ....................................... 68
فصل هیجدهم : انواع سوئیچهای نوری......................................................................................... 71
18 ) انواع سوئیچهای نوری ....................................................................................................... 72
1-18 ) سوئیچهای جهت دار ( نوری الکتریکی) ............................................................................ 74
2-18 ) سوئیچهای دروازه ای..................................................................................................... 74
3-18 ) سوئیچ میکرو الکترو مکانیکی......................................................................................... 74
4- ) سوئیچهای کریستال مایع............................................................................................. 76 18
5-18 ) سوئیچ نوری حرارتی.................................................................................................... 77
6-18 ) سوئیچهای حبابی ......................................................................................................... 77
7-18 ) سوئیچ نوری غیر خطی.................................................................................................. 78
8-18 ) سوئیچ نوری صوتی....................................................................................................... 78
- ث -
9-18 ) سوئیچ هولوگرافیک...................................................................................................... 78
10-18 ) سوئیچ موجبر ............................................................................................................. 78
11-18 ) سوئیچ نوری مکانیکی.................................................................................................. 79
12-18 ) سوئیچ نوری مغناطیستی.............................................................................................. 79
13-18 ) سوئیچهای بسته ای..................................................................................................... 79
14-18 ) سوئیچ مرحله ای.......................................................................................................... 80
15-18 ) مشخصات سوِییچینگ نوری .......................................................................................... 80
فصل نوزدهم : برخی از کاربردهای سوییچینگ نوری...................................................................... 81
19 ) برخی از کاربر دهای سوییچینگ نوری .................................................................................. 82
1-19 ) اتصالات ضربدری نوری................................................................................................... 82
فصل بیستم : معرفی نرم افزار................................................................................................... 86
20 ) معرفی نرم افزار لینک سیم................................................................................................. 87
1-20 ) سفری در نرم افزار......................................................................................................... 88
92 ...................................................................................................... VCSEL 2-20 ) مثال لیزر
فصل بیست و یکم : معرفی مدل سیگنال کوچک کاربردی لیزر چاه کوانتومی..................................... 96
21 ) معرفی مدل سیگنال کوچک لیزر چاه کوانتومی...................................................................... 97
1-21 ) شبیه سازی مدل سیگنال کو چک.................................................................................... 104
فصل بیست و دوم : نتیجه گیری................................................................................................ 109
22 ) نتیجه گیری

بررسی سوئیچ های اترنت - Assessment of Ethernet Switch

اختصاصی از یارا فایل بررسی سوئیچ های اترنت - Assessment of Ethernet Switch دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

چکیده ........................................................................................................................................................................................................... 1
مقدمه ........................................................................................................................................................................................................... 2
فصل اول: شبکه ............................................................................................................................................................................................ 5
1-1 ) شبکه های محلی و شبکه های گسترده ............................................................................................................................. 7
فصل دوم : پروتکل اترنت .......................................................................................................................................................................... 8
1-2 ) اترنت .................................................................................................................................................................................................. 9
13.............................................................................................................................. CSMA/CD 2-2 ) بررسی نکات کلیدی روال
16 ........................................................................................................................................... 10Mbps 3-2 ) استاندارد سازی اترنت
4-2 ) جزئیات فنی استاندارد اترنت ..................................................................................................................................................... 17
5-2 ) لایه های اترنت .............................................................................................................................................................................. 20
21.......................................................................................................................................................................... PLS 1-5-2 ) زیر لایه
21.......................................................................................................................................................................... AUI 2-5-2 ) زیر لایه
22....................................................................................................................................................................... MAU 3-5-2 ) زیر لایه
22......................................................................................................................................................................... MDI 4-5-2 ) زیر لایه
23....................................................................................................................................................................... MAC 5-5-2 ) زیر لایه
ج
فهرست مطالب
عنوان مطلب شماره صفحه
23............................................................................................................................................................................ DIX 6-2 ) قاب فریم
7-2 ) آدرسهای اترنت ............................................................................................................................................................................. 24
26.......................................................................................................................... IEEE 8-2 ) استاندارد سازی اترنت توسط کمیته
برای اترنت ................................................................................................................................ 28 IEEE 9-2 ) قالب فریم پیشنهادی
10-2 ) تعاریف و نکات کلیدی در اترنت ............................................................................................................................................ 31
فصل سوم : سوئیچهای اترنت ، انواع و معماری درونی آنها ............................................................................................................ 36
1-3 ) تفاوت سوئیچ و هاب و نیاز به سوئیچ ها ................................................................................................................................. 37
2-3 ) ویژگیهای عمومی یک سوئیچ اترنت ........................................................................................................................................ 42
فصل چهارم : طراحی فیزیکی سوئیچ ها ........................................................................................................................................... 47
1-4 ) روشهای طراحی فیزیکی سویچ اترنت ...................................................................................................................................... 48
1-1-4 ) روش مبتنی بر حافظه اشتراکی ........................................................................................................................................... 48
2-1-4 ) روش مبتنی بر معماری ماتریسی ........................................................................................................................................ 48
3-1-4 ) معماری مبتنی بر معماری باس مشترک ........................................................................................................................... 49
50.................................................................................................................................................... Bridging Transparent (2-4
3-4 ) فراوانی و آشفتگی انتشار ............................................................................................................................................................ 54
58..................................................................................................................................................................... tress Spanning (4-4
63................................................................................................................................................ (Hybrid) 4-5 ) سوئیچهای مختلط
د
فهرست مطالب
عنوان مطلب شماره صفحه
65............................................................. cut-through فصل پنجم : دیتا و جریان گردش آن داخل سوئیچ ئر یک سوئیچ
1-5 ) فریم اترنت ...................................................................................................................................................................................... 66
1-1-5 ) مقدمه ......................................................................................................................................................................................... 66
2-1-5 ) آغاز گر فریم .............................................................................................................................................................................. 66
برای مبداء و مقصد ................................................................................................................................ 67 MAC 3-1-5 ) آدرسهای
4-1-5 ) طول / نوع ................................................................................................................................................................................ 67
5-1-5 ) فیلد دیتا .................................................................................................................................................................................... 67
68......................................................................................................................................................... CRC 6-1-5 ) دنباله چک فریم
7-1-5 ) فاصله بین فریمها .................................................................................................................................................................... 68
بهینه سازی شده ................................................................................... 69 cut-through 2-5 ) جریان دیتا داخل یک سوئیچ
منابع و ماخذ
منابع فارسی
منابع لاتین
چکیده انگلیسی

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

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه مدلسازی و شبیه سازی سوئیچ MPLS و بررسی مقایسه ای نرم افزارهای موجود دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فهرست
عنوان صفحه
فصل اول: کیفیت سرویس و فنآوری های شبکه 1
1-1- مقدمه 1
1-2- کیفیت سرویس در اینترنت 1
1-2-1- پروتکل رزور منابع در اینترنت 3
1-2-2- سرویس های متمایز 4
1-2-3- مهندسی ترافیک 6
1-2-4- سوئیچنگ برحسب چندین پروتکل 9
1-3- مجتمع سازی IP و ATM 9
1-3-1- مسیریابی در IP 12
1-3-2- سوئیچینگ 13
1-3-3- ترکیب مسیریابی و سوئیچینگ 14
1-3-4- MPLS 20
فصل دوم: فنآوریMPLS 23
2-1- مقدمه 23
2-2- اساس کار MPLS 24
2-2-1- پشته برچسب 26
2-2-2- جابجایی برچسب 27
2-2-3- مسیر سوئیچ برچسب (LSR) 27
2-2-4- کنترل LSP 29
2-2-5- مجتمع سازی ترافیک 30
2-2-6- انتخاب مسیر 30
2-2-7- زمان زندگی (TTL) 31
2-2-8- استفاده از سوئیچ های ATM به عنوان LSR 32
2-2-9- ادغام برچسب 32
2-2-10- تونل 33

2-3- پروتکل های توزیع برچسب در MPLS 34
فصل سوم: ساختار سوئیچ های شبکه 35
3-1- مقدمه 35
3-2- ساختار کلی سوئیچ های شبکه 35
3-3- کارت خط 40
3-4- فابریک سوئیچ 42
3-4-1- فابریک سوئیچ با واسطه مشترک 43
3-4-2 فابریک سوئیچ با حافظه مشترک 44
3-4-3- فابریک سوئیچ متقاطع 45
فصل چهارم: مدلسازی و شبیه‌سازی یک سوئیچ MPLS 50
4-1- مقدمه 50
4-2- روشهای طراحی سیستمهای تک منظوره 50
4-3- مراحل طراحی سیستمهای تک منظوره 52
4-3-1- مشخصه سیستم 53
4-3-2- تایید صحت 53
4-3-3- سنتز 54
4-4 – زبانهای شبیه سازی 54
4-5- زبان شبیه سازی SMPL 56
4-5-1- آماده سازی اولیه مدل 58
4-5-2 تعریف و کنترل وسیله 58
4-5-3 – زمانبندی و ایجاد رخدادها 60
4-6- مدلهای ترافیکی 61
4-6-1- ترافیک برنولی یکنواخت 62
4-6-2- ترافیک زنجیره ای 62
4-6-3- ترافیک آماری 63
4-7- مدلسازی کارت خط در ورودی 64
عنوان صفحه
4-8- مدلسازی فابریک سوئیچ 66
4-8-1- الگوریتم iSLIP 66
4-8-2- الگوریتم iSLIP اولویت دار 71
4-8-3- الگوریتم iSLIP اولویت دار بهینه 76
4-9- مدلسازی کارت خط در خروجی 79
4-9-1 – الگوریتم WRR 80
4-9-2- الگوریتم DWRR 81
4-10- شبیه سازی کل سوئیچ 82
4-11- کنترل جریان 90
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 93
5-1- مقدمه 93
5-2- نتیجه گیری 93
5-3- پیشنهادات 94
مراجع ...............................................................................95

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.

Abstract

Nowadays achieving higher speeds and better quality of service are the main subjects of networking. Many attempts are made in this way which have led to introducing various technologies, protocols and traffic engineering methods. In this thesis, after studying the above-mentioned parameters, IETF’s new technology called MPLS will be introduced. Then several different switch architectures are examined and the components of an MPLS switch are selected. Finally after a quick look at design and simulation methods and their available softwares, SMPL is chosen as simulation tool and then switch components are simulated and the results are studied. Also a new scheduling algorithm for crossbar switch fabrics named “The Optimized Prioritized iSLIP” is introduced which has much better performance than its previous versions.

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

اختصاصی از یارا فایل مدلسازی و شبیه سازی سوئیچ MPLS و بررسی مقایسه ای نرم افزارهای موجود دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

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

100 صفحه در قالب word

فهرست

فصل اول: کیفیت سرویس و فنآوری های شبکه  1

1-1- مقدمه  1

1-2- کیفیت سرویس در اینترنت    1

1-2-1- پروتکل رزور منابع در اینترنت   3

1-2-2- سرویس های متمایز  4

1-2-3- مهندسی ترافیک    6

1-2-4- سوئیچنگ برحسب چندین پروتکل   9

1-3- مجتمع سازی IP و ATM    9

1-3-1- مسیریابی در IP  12

1-3-2- سوئیچینگ    13

1-3-3- ترکیب مسیریابی و سوئیچینگ    14

1-3-4- MPLS  20

فصل دوم: فنآوریMPLS  23

2-1- مقدمه  23

2-2- اساس کار MPLS  24

2-2-1- پشته برچسب   26

2-2-2- جابجایی برچسب   27

2-2-3- مسیر سوئیچ برچسب (LSR) 27

2-2-4- کنترل LSP  29

2-2-5- مجتمع سازی ترافیک    30

2-2-6- انتخاب مسیر  30

2-2-7- زمان زندگی (TTL) 31

2-2-8- استفاده از سوئیچ های ATM به عنوان LSR  32

2-2-9- ادغام برچسب 32

2-2-10- تونل   33

2-3- پروتکل های توزیع برچسب در MPLS  34

فصل سوم: ساختار سوئیچ های شبکه  35

3-1- مقدمه  35

3-2- ساختار کلی سوئیچ های شبکه  35

3-3- کارت خط   40

3-4- فابریک سوئیچ   42

3-4-1- فابریک سوئیچ با واسطه مشترک   43

3-4-2 فابریک سوئیچ با حافظه مشترک   44

3-4-3- فابریک سوئیچ متقاطع  45

فصل چهارم: مدلسازی و شبیه‌سازی یک سوئیچ MPLS  50

4-1- مقدمه  50

4-2- روشهای طراحی سیستمهای تک منظوره  50

4-3- مراحل طراحی سیستمهای تک منظوره  52

4-3-1- مشخصه سیستم  53

4-3-2- تایید صحت   53

4-3-3- سنتز  54

4-4 – زبانهای شبیه سازی   54

4-5- زبان شبیه سازی SMPL  56

4-5-1- آماده سازی اولیه مدل  58

4-5-2 تعریف و کنترل وسیله  58

4-5-3 – زمانبندی و ایجاد رخدادها 60

4-6- مدلهای ترافیکی   61

4-6-1- ترافیک برنولی یکنواخت   62

4-6-2- ترافیک زنجیره ای   62

4-6-3- ترافیک آماری   63

4-7- مدلسازی کارت خط در ورودی   64

4-8- مدلسازی فابریک سوئیچ   66

4-8-1- الگوریتم iSLIP  66

4-8-2- الگوریتم iSLIP اولویت دار 71

4-8-3- الگوریتم iSLIP  اولویت دار بهینه  76

4-9- مدلسازی کارت خط در خروجی   79

4-9-1 – الگوریتم WRR  80

4-9-2- الگوریتم DWRR  81

4-10- شبیه سازی کل سوئیچ   82

4-11- کنترل جریان   90

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات    93

5-1- مقدمه  93

5-2- نتیجه گیری   93

5-3- پیشنهادات    94

مراجع    

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.

فصل اول

کیفیت سرویس و فنآوری های شبکه

1-1- مقدمه

با گسترش تعداد کاربران اینترنت و نیاز به پهنای باند بیشتر از سوی آنها، تقاضا برای استفاده از سرویسهای اینترنت با سرعت رو به افزایش است و تهیه کننده های سرویس اینترنت برای برآورده سازی این تقاضا ها احتیاج به سوئیچ های با ظرفیت بیشتر دارند ]1[.

در این میان تلاشهای زیادی نیز برای دستیابی به کیفیت سرویس بهتر در حال انجام می‌باشد. فنآوریATM[1] نیز که به امید حل این مشکل عرضه شد، بعلت گسترش و محبوبیتIP[2] نتوانست جای آن را بگیرد و هم اکنون مساله مجتمع سازی IP و ATM نیز به یکی از موضوعات مطرح در زمینه شبکه تبدیل شده است.

در این فصل به معرفی مسائل و مشکلات مربوط به کیفیت سرویس و مجتمع سازی IP و ATM می پردازیم و راه حلهای ارائه شده از جمله MPLS [3] رابررسی خواهیم نمود.

1-2- کیفیت سرویس در اینترنت

سرویسی که شبکه جهانی اینترنت به کاربران خود ارائه داده است، سرویس بهترین تلاش4 بوده است. یکی از معایب اصلی این سرویس این است که با وجود اینکه مسیریاب‌های شبکه به خوبی قادر به دریافت و پردازش بسته های ورودی می باشند ولی هیچگونه تضمینی در مورد سالم رسیدن بسته ها به مقصد وجود ندارد. با توجه به رشد روز افزون استفاده از اینترنت و به خصوص با توجه به اشتیاق زیاد به اینترنت به عنوان ابزاری برای گسترش تجارت جهانی، تلاش های زیادی جهت حفظ کیفیت سرویس (QoS)[4] در اینترنت در حال انجام می باشد. در این راستا در حال حاضر کلاس های سرویس متنوعی مورد بحث و توسعه می باشند. یکی از کلاس های سرویس فوق ، به شرکت ها و مراکز ارائه سرویس های web که نیاز به ارائه سرویس های سریع و مطمئن به کاربران خود دارند، اختصاص دارد.

یکی دیگر از کلاس های سرویس جدید در اینترنت ، به سرویس هایی که نیاز به تاخیر و تغییرات تاخیر کمی دارند، اختصاص دارد. سرویس هایی نظیر تلفن اینترنتی[5] و کنفرانس‌های تصویری اینترنتی نمونه ای از سرویس های این کلاس سرویس می باشند.

برای نیل به سرویس های جدید فوق، عده ای براین عقیده هستند که در آینده ای نزدیک تکنولوژی فیبر نوری و  WDM[6] آنقدر رشد خواهد کرد که اینترنت به طور کامل بر مبنای آن پیاده سازی خواهد شد و عملا مشکل پهنای باند و همچنین تضمین کیفیت سرویس وجود نخواهد داشت. عقیده دوم که ظاهرا درست تر از عقیده اول می باشد، این است که با وجود گسترش فنآوریهای انتقال و افزایش پهنای باند، هنوز به مکانیسم هایی برای تضمین کیفیت سرویس کاربران نیاز می باشد. در حال حاضر اکثر تولید کنندگان مسیریاب ها و سوئیچ های شبکه اینترنت، در حال بررسی و افزودن مکانیسم‌هایی  برای تضمین کیفیت سرویس در محصولات خود می باشند.

از سوی سازمان جهانی IETF[7] مدل ها و مکانیسم های مختلفی برای تضمین کیفیت سرویس مورد تقاضای کاربران ارائه شده است. برخی از مهمترین این مدل ها عبارتند از:

• پروتکل رزرو منابع در اینترنت RSVP[8]
• سرویس های متمایز DS[9]
• مهندسی ترافیک
• سوئیچنگ برچسب چندین پروتکل MPLS

در قسمتهای بعدی به طور خلاصه با هر یک از مدل های فوق آشنا می شویم .

1-2-1- پروتکل رزور منابع در اینترنت

پروتکل RSVP به عنوان یک پروتکل سیگنالینگ برای رزرو منابع در اینترنت استفاده می شود. در شکل 1-1 مثالی از عملیات سیگنالینگ RSVP نشان داده شده است. مطابق با شکل فوق، فرستنده ابتدا پیام PATH را ارسال می دارد. در این پیام مشخصات و پارامترهای ترافیکی فرستنده موجود می باشد. هر مسیریاب شبکه با دریافت پیام PATH با کمک جدول مسیریابی خود پیام را هدایت نموده تا اینکه پیام به مقصد نهایی برسد. گیرنده نهایی بعد از دریافت پیام PATH، پیام RESV را از  خود عبور داده و منابع لازم شامل پهنای باند و فضای بافر را به ارتباط جدید اختصاص می دهد. چنانچه یکی از مسیریاب های موجود در مسیر، قادر به قبول پیام RESV نباشد، آنرا رد نموده و پیام خطایی به گیرنده ارسال می نماید و سپس عملیات سیگنالینگ خاتمه می یابد. با قبول پیام    RESVاز جانب هر مسیر یاب موجود در مسیر، اطلاعات وضعیت مربوط به جریان ترافیکی فوق ثبت می شود .

ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است

متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است

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

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه مدلسازی و شبیه سازی سوئیچ MPLS و بررسی مقایسه ای نرم افزارهای موجود دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پایان نامه جهت اخذ مدرک کارشناسی ارشد برق

این فایل در قالب ورد وقابل ویرایش در 100 صفحه می باشد.

فهرست

عنوان                                                                                                       صفحه

فصل اول: کیفیت سرویس و فنآوری های شبکه 1

1-1- مقدمه 1

1-2- کیفیت سرویس در اینترنت 1

1-2-1- پروتکل رزور منابع در اینترنت 3

1-2-2- سرویس های متمایز 4

1-2-3- مهندسی ترافیک 6

1-2-4- سوئیچنگ برحسب چندین پروتکل 9

1-3- مجتمع سازی IP و ATM  9

1-3-1- مسیریابی در IP 12

1-3-2- سوئیچینگ 13

1-3-3- ترکیب مسیریابی و سوئیچینگ 14

1-3-4- MPLS 20

فصل دوم: فنآوریMPLS 23

2-1- مقدمه 23

2-2- اساس کار MPLS 24

2-2-1- پشته برچسب 26

2-2-2- جابجایی برچسب 27

2-2-3- مسیر سوئیچ برچسب (LSR) 27

2-2-4- کنترل LSP 29

2-2-5- مجتمع سازی ترافیک 30

2-2-6- انتخاب مسیر 30

2-2-7- زمان زندگی (TTL) 31

2-2-8- استفاده از سوئیچ های ATM به عنوان LSR 32

2-2-9- ادغام برچسب 32

2-2-10- تونل 33

2-3- پروتکل های توزیع برچسب در MPLS 34

فصل سوم: ساختار سوئیچ های شبکه 35

3-1- مقدمه 35

3-2- ساختار کلی سوئیچ های شبکه 35

3-3- کارت خط 40

3-4- فابریک سوئیچ 42

3-4-1- فابریک سوئیچ با واسطه مشترک 43

3-4-2 فابریک سوئیچ با حافظه مشترک 44

3-4-3- فابریک سوئیچ متقاطع 45

فصل چهارم: مدلسازی و شبیه‌سازی یک سوئیچ MPLS 50

4-1- مقدمه 50

4-2- روشهای طراحی سیستمهای تک منظوره 50

4-3- مراحل طراحی سیستمهای تک منظوره 52

4-3-1- مشخصه سیستم 53

4-3-2- تایید صحت 53

4-3-3- سنتز 54

4-4 – زبانهای شبیه سازی 54

4-5- زبان شبیه سازی SMPL 56

4-5-1- آماده سازی اولیه مدل 58

4-5-2 تعریف و کنترل وسیله 58

4-5-3 – زمانبندی و ایجاد رخدادها 60

4-6- مدلهای ترافیکی 61

4-6-1- ترافیک برنولی یکنواخت 62

4-6-2- ترافیک زنجیره ای 62

4-6-3- ترافیک آماری 63

4-7- مدلسازی کارت خط در ورودی 64

عنوان                                                                                                        صفحه

4-8- مدلسازی فابریک سوئیچ 66

4-8-1- الگوریتم iSLIP 66

4-8-2- الگوریتم iSLIP اولویت دار 71

4-8-3- الگوریتم iSLIP  اولویت دار بهینه 76

4-9- مدلسازی کارت خط در خروجی 79

4-9-1 – الگوریتم WRR 80

4-9-2- الگوریتم DWRR 81

4-10- شبیه سازی کل سوئیچ 82

4-11- کنترل جریان 90

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 93

5-1- مقدمه 93

5-2- نتیجه گیری 93

5-3- پیشنهادات 94

مراجع     ...............................................................................95

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.

  کیفیت سرویس و فنآوری های شبکه

 

1-1- مقدمه

با گسترش تعداد کاربران اینترنت و نیاز به پهنای باند بیشتر از سوی آنها، تقاضا برای استفاده از سرویسهای اینترنت با سرعت رو به افزایش است و تهیه کننده های سرویس اینترنت برای برآورده سازی این تقاضا ها احتیاج به سوئیچ های با ظرفیت بیشتر دارند ]1[.

در این میان تلاشهای زیادی نیز برای دستیابی به کیفیت سرویس بهتر در حال انجام می‌باشد. فنآوریATM[1] نیز که به امید حل این مشکل عرضه شد، بعلت گسترش و محبوبیتIP[2] نتوانست جای آن را بگیرد و هم اکنون مساله مجتمع سازی IP و ATM نیز به یکی از موضوعات مطرح در زمینه شبکه تبدیل شده است.

در این فصل به معرفی مسائل و مشکلات مربوط به کیفیت سرویس و مجتمع سازی IP و ATM می پردازیم و راه حلهای ارائه شده از جمله MPLS [3] رابررسی خواهیم نمود.

1-2- کیفیت سرویس در اینترنت

سرویسی که شبکه جهانی اینترنت به کاربران خود ارائه داده است، سرویس بهترین تلاش4 بوده است. یکی از معایب اصلی این سرویس این است که با وجود اینکه مسیریاب‌های شبکه به خوبی قادر به دریافت و پردازش بسته های ورودی می باشند ولی هیچگونه تضمینی در مورد سالم رسیدن بسته ها به مقصد وجود ندارد. با توجه به رشد روز افزون استفاده از اینترنت و به خصوص با توجه به اشتیاق زیاد به اینترنت به عنوان ابزاری برای گسترش تجارت جهانی، تلاش های زیادی جهت حفظ کیفیت سرویس (QoS)[4] در اینترنت در حال انجام می باشد. در این راستا در حال حاضر کلاس های سرویس متنوعی مورد بحث و توسعه می باشند. یکی از کلاس های سرویس فوق ، به شرکت ها و مراکز ارائه سرویس های web که نیاز به ارائه سرویس های سریع و مطمئن به کاربران خود دارند، اختصاص دارد.

یکی دیگر از کلاس های سرویس جدید در اینترنت ، به سرویس هایی که نیاز به تاخیر و تغییرات تاخیر کمی دارند، اختصاص دارد. سرویس هایی نظیر تلفن اینترنتی[5] و کنفرانس‌های تصویری اینترنتی نمونه ای از سرویس های این کلاس سرویس می باشند.

برای نیل به سرویس های جدید فوق، عده ای براین عقیده هستند که در آینده ای نزدیک تکنولوژی فیبر نوری و  WDM[6] آنقدر رشد خواهد کرد که اینترنت به طور کامل بر مبنای آن پیاده سازی خواهد شد و عملا مشکل پهنای باند و همچنین تضمین کیفیت سرویس وجود نخواهد داشت. عقیده دوم که ظاهرا درست تر از عقیده اول می باشد، این است که با وجود گسترش فنآوریهای انتقال و افزایش پهنای باند، هنوز به مکانیسم هایی برای تضمین کیفیت سرویس کاربران نیاز می باشد. در حال حاضر اکثر تولید کنندگان مسیریاب ها و سوئیچ های شبکه اینترنت، در حال بررسی و افزودن مکانیسم‌هایی  برای تضمین کیفیت سرویس در محصولات خود می باشند.

از سوی سازمان جهانی IETF[7] مدل ها و مکانیسم های مختلفی برای تضمین کیفیت سرویس مورد تقاضای کاربران ارائه شده است. برخی از مهمترین این مدل ها عبارتند از:

• پروتکل رزرو منابع در اینترنت RSVP[8]
• سرویس های متمایز DS[9]
• مهندسی ترافیک
• سوئیچنگ برچسب چندین پروتکل MPLS

در قسمتهای بعدی به طور خلاصه با هر یک از مدل های فوق آشنا می شویم .