Stateless orchestrator synchronization in multi-layer multi-domain networks

Tirehkar, Alireza (2023). Stateless orchestrator synchronization in multi-layer multi-domain networks. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

Prévisualisation

PDF Télécharger (856kB) | Prévisualisation

Résumé

In a Multi-Layer Network (MLN), an orchestrator can be deployed to coordinate multiple layers, such as IP, OTN, and DWDM. Each layer is an administrative domain. Accurately updating the orchestrator’s network view is challenging in MLNs. Due to the hierarchical structure of MLNs, a single failure in an underlying layer can propagate to the upper layers, hence generating many alarms in each of these layers. These alarms may send incorrect updates of the root cause of the failure, which results in incorrect decisions of the orchestrator for routing and resource allocation.

Therefore, setting up the order of updating by different layers is crucial in MLN to avoid confusion in the orchestrator’s network view. This task is challenging, due to the flexible mapping of links between different layers, and also to the failure propagation time from the underlying layers to the upper layers. In this thesis, we propose a method to update the orchestrator to ensure that the root cause is reported correctly, taking into account the dependency among different layers and failure propagation time. In particular, we optimize the frequency of sending update messages from layers to the orchestrator. Our proposed method can be implemented in the orchestrator to request updates from controllers periodically at an optimized rate.

We formulate an integer nonlinear optimization problem for updating the orchestrator and then propose two algorithms to approximate the optimal failure probability for updating the orchestrator solution. Simulation experimental results show that our proposed MLNOU algorithm can obtain a near-optimal which approximates on average 11.3% different from the optimal solution, which demonstrates the significant effect of our algorithm on the orchestrator’s performance and clearly outperforms the baselines.

Titre traduit

Synchronisation de l’orchestrateur sans état dans les réseaux multicouches multidomaines

Résumé traduit

Dans un réseau multicouche (MLN), un orchestrateur peut être déployé pour coordonner plusieurs couches, telles que IP, OTN et DWDM. Chaque couche est un domaine administratif. Précision de la mise à jour de la vue de l’orchestrateur est un défi pour le MLN. Dans en raison de la structure hiérarchique des MLN, une seule panne dans une couche sous-jacente peut se propager aux couches supérieures, générant ainsi de nombreuses alarmes dans ces couches. Ces alarmes peuvent envoyer des mises à jour informations incorrectes de concernant la cause principale de l’échec source de la panne, qui aboutit à des décisions incorrectes une mauvaise décision de l’orchestrateur pour le routage et l’allocation des ressources.

Ainsi, l’ordre de mise à jour par d’envoie des mises à jour de différentes couches est cruciale à l’orchestrateur est très important dans MLN pour éviter toute confusion de l’orchestrateur puisque la relation. Déterminer l’ordre optimal est difficile, en raison de la cartographie flexible n’est pas facile à calculer. Des liens entre les différentes couches est complexe, et le temps de propagation des pannes des couches sous-jacentes aux couches supérieures. Dans ce mémoire, nous proposons une méthode pour mettre à jour l’orchestrateur afin de, , qui permet de garantir que la cause racine source de panne est signalée correctement, en tenant compte de la dépendance entre les différentes couches et du temps de propagation des pannes. En particulier, nous optimisons la fréquence d’envoi des messages de mise à jour des couches à l’orchestrateur. Notre méthode peut être implémentée dans l’orchestrateur pour demander périodiquement des mises à jour aux contrôleurs selon une fréquence optimisée.

Nous formulons un problème d’optimisation non linéaire de nombre entier pour la mise à jour de l’orchestrateur, puis proposons deux algorithmes pour approximer la probabilité d’échec optimale pour la mise à jour de l’orchestrateur solution optimale. Les résultats de simulation expérimentaux montrent que notre algorithme MLNOU proposé peut obtenir un quasi-optimal qui se rapproche en moyenne de 11.3 % de différence par rapport à la solution optimale, ce qui démontre l’efficacité de notre algorithme et surpasse clairement les solutions comparatives.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment of a master’s degree with thesis in telecommunications network". Comprend des références bibliographiques (pages 47-51).
Mots-clés libres:	orchestration, réseau multicouche multidomaine, propagation des pannes, sans état, avec état
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Nguyen, Kim Khoa
Codirecteur:	Codirecteur Cheriet, Mohamed
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	27 sept. 2023 14:13
Dernière modification:	27 sept. 2023 14:13
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3281

Gestion Actions (Identification requise)

Dernière vérification avant le dépôt