3 research outputs found

    Smart Flow Steering Agent for End-to-End Delay Improvement in Software-Defined Networks

    Get PDF
    لضمان الإستجابة للخطأ والإدارة الموزعة، يتم استخدام البروتوكولات الموزعة كأحد المفاهيم المعمارية الرئيسية التي تتضمنها شبكة الإنترنت. ومع ذلك، يمكن التغلب على عدم الكفاءة وعدم الاستقرار والقصور بمساعدة بنية الشبكات الجديدة التي تسمى الشبكات المعرفة بالبرمجيات SDN. الخاصية الرئيسية لهذه المعمارية هي فصل مستوى التحكم عن مستوى البيانات. إن تقليل التصادم سيؤدي إلى تحسين سرعة الإستجابة وزيادة البيانات المرسلة بصورة صحيحة، لهذا السبب يجب أن يكون هناك توزيع متجانس للحمل المروري عبر مسارات الشبكة المختلفة. تقدم هذه الورقة البحثية أداة توجيه ذكية SFSA لتوجيه تدفق البيانات بناءاً على ظروف الشبكة الحالية. لتحسين الإنتاجية وتقليل زمن الوصول، فإن الخوارزمية المقترحة SFSA تقوم بتوزيع حركة مرور البيانات داخل الشبكة على مسارات مناسبة ، بالإضافة إلى الإشراف على الإرتباطات التشعبية وحمل مسارات نقل البيانات. تم استخدام سيناريو خوارزمية توجيه شجرة الامتداد الدنياMST وأخرى مع خوارزمية التوجيه المعروفة بفتح أقصر مسار أولاً OSPF لتقييم جودة الخوارمية المقترحة SFSA . على سبيل المقارنة ، بالنسبة لخوارزميات التوجيه المذكروة آنفاً ، فقد حققت استراتيجيةSFSA المقترحة انخفاضاً بنسبة 2٪ في معدل ضياع حزم البيانات PDR ، وبنسبة تتراوح بين 15-45٪ في سرعة إستلام البيانات من المصدر إلى الالوجهة النهائية لحزمة البيانات وكذلك انخفاض بنسبة 23 ٪ في زمن رحلة ذهاب وعودة RTT . تم استخدام محاكي Mininet ووحدة التحكم POX لإجراء المحاكاة. ميزة أخرى من SFSA على MST و OSPF هي أن وقت التنفيذ والاسترداد لا يحمل تقلبات. يتقوم أداة التوجيه الذكية المقترحة في هذه الورقة البحثية من فتح أفقاً جديداً لنشر أدوات ذكية جديدة في شبكة SDN تعزز قابلية برمجة الشبكات وإدارتها .To ensure fault tolerance and distributed management, distributed protocols are employed as one of the major architectural concepts underlying the Internet. However, inefficiency, instability and fragility could be potentially overcome with the help of the novel networking architecture called software-defined networking (SDN). The main property of this architecture is the separation of the control and data planes. To reduce congestion and thus improve latency and throughput, there must be homogeneous distribution of the traffic load over the different network paths. This paper presents a smart flow steering agent (SFSA) for data flow routing based on current network conditions. To enhance throughput and minimize latency, the SFSA distributes network traffic to suitable paths, in addition to supervising link and path loads. A scenario with a minimum spanning tree (MST) routing algorithm and another with open shortest path first (OSPF) routing algorithms were employed to assess the SFSA. By comparison, to these two routing algorithms, the suggested SFSA strategy determined a reduction of 2% in packets dropped ratio (PDR), a reduction of 15-45% in end-to-end delay according to the traffic produced, as well as a reduction of 23% in round trip time (RTT). The Mininet emulator and POX controller were employed to conduct the simulation. Another advantage of the SFSA over the MST and OSPF is that its implementation and recovery time do not exhibit fluctuations. The smart flow steering agent will open a new horizon for deploying new smart agents in SDN that enhance network programmability and management

    Optimized Artificial Intelligence Model for DDoS Detection in SDN Environment

    No full text
    Distributed denial of service (DDoS) attacks continue to be a major security concern, threatening the availability and reliability of network services. Software-defined networking (SDN) has emerged as a promising solution to address this issue, enabling centralized network control and management. However, conventional SDN-based DDoS mitigation techniques often struggle to detect and mitigate sophisticated attacks due to their limited ability to analyze complex traffic patterns. This paper proposes an innovative and optimized approach that effectively combines mininet, Ryu controller, and one dimensional-convolutional neural network (1D-CNN) to detect and mitigate DDoS attacks in SDN environments. The proposed approach involves training the 1D-CNN model with labeled network traffic data to effectively identify abnormal patterns associated with DDoS attacks. Furthermore, seven hyperparameters of the trained 1D-CNN model were tuned using non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II) to achieve the best accuracy with minimum training time. Once the optimized 1D-CNN model detects an attack, the Ryu controller dynamically adapts the network policies and employs appropriate mitigation techniques to protect the network infrastructure. To evaluate the effectiveness of the optimized 1D-CNN model, extensive experiments were conducted using a simulated SDN environment with a realistic DDoS attack dataset. The experimental results demonstrate that the developed approach achieves significantly improved detection accuracy of 99.99% compared to other machine learning (ML) models. The NSGA-II enhances the optimized model accuracy with an improvement rate of 9.5%, 8%, 5.4%, and 2.6% when it is compared to logistic regression (LR), random forest (RF), support vector machine (SVM), and k-nearest neighbor (KNN) optimized models respectively. This research paves the way for future developments in leveraging deep learning (DL) driven techniques and SDN architectures to address evolving cybersecurity challenges
    corecore