WDM Üzeri IP Ağlarda performans analizi ve Dijkstra algoritması kullanılarak hata onarım

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler: WDM üzeri İP Ağlar, Hata Onarımı, Telekomünikasyon Şebekeleri, MPLS, MPLmS, GMPLS, Dijkstra En Kısa Yol Algoritması Artan Internet uygulamaları, daha fazla bandgenişliliği ve daha hızlı iletişim gereksinimi ortaya çıkarmıştır. Yapılan çalışmada; artan Internet uygulamaları ile paralel olarak artan bandgenişliği talebini karşılayacak, daha hızlı Internet ve ağ bağlantısı sağlayacak olan WDM üzeri İP ağ modelinin performans analizinin yapılması ve önerilen modelin mevcut Internet ağları ile karşılaştırılması amaçlanmaktadır. Bu amaçla; donanımsal olarak mevcut Internet ağları WDM üzeri SDH üzeri ATM üzeri İP modeli şeklinde Ankara - İstanbul arasında kurulmuş ve kurulan iki nokta arasında performans testi yapılmıştır. Daha sonra oluşturulan modelden ATM ve SDH ekipmanları çıkarılarak İP ile WDM direkt olarak birbirine bağlanmış ve yeni yapının performans testi yapılmıştır. Her iki ağ modelinde alman performans sonuçları karşılaştırıldığında önerilen yeni modelin mevcut modele oranla daha iyi sonuç gösterdiği gözlemlenmiştir. ATM ve SDH ekipmanlarının devre dışı bırakılarak önerilen yeni model, ağ omurgasında %40'a varan bir oranda hız artışı sağlarken, aynı zamanda Telekom operatörünü bu ağların bakım ve işletme masraflarından da kurtarmaktadır. Diğer taraftan İP ile WDM'in direkt bağlanması ile oluşturulan WDM üzeri İP ağ modelinde herhangi bir hat kesintisi durumunda alternatif yolun bulunarak mevcut bağlantının başka bir yola aktarılmasını gerekli kılmaktadır. IP-WDM entegrasyon sonrası ağda oluşacak trafiğin çokluğu ve WDM ekipmanlarının Ülkenin ana arterlerinde kurulu bulunması, herhangi bir hat kesintisi sırasında, maliyeti en düşük en kısa yolun bulunması gereksinimini ortaya çıkarmaktadır. Ortaya çıkan gereksinimi karşılamak amacıyla, maliyeti en düşük en kısa yolun bulunması için 'Dijkstra Algoritması' kullanılarak, 'en kısa yol algoritması' (Shortest Path Algorithm, SPA) geliştirilmiştir. Bu algoritma VC++ programlama dili kullanarak uygulamaya aktarılmış ve her bir düğümden diğer tüm düğümlere olan en kısa yollar bulunmuştur. VC++ programlama dili kullanarak görsel olarak bir topoloji oluşturulmuş ve ekrana çizilen topolojiye göre "en kısa yol" ları hesaplayan ve sonuçları tablolara yazan bir uygulama programı yazılmıştır. Bu program ile hazırlanan bir topolojide herhangi bir hat kesintisi olması durumumda, ağda onarma işlemi yapılmakta ve kesilen hatta bağlı olan düğümlerin bu kesintiden etkilenmemesi sağlanmaktadır. XX

PERFORMANCE ANALYSIS IN IP OVER WDM NETWORKS AND FAULT RESTORATION USING DIJKSTRA ALGORITHM SUMMARY Keywords: IP over WDM Networks, Telecommunication Networks, Fault Restoration, MPLS, MPLmS, GMPLS, Dijkstra Shortest Path Algorithm Increasing Internet applications gave rise to a necessity for much more bandwidth and higher communication speeds. In this study; it is aimed to make the performance analysis of IP over WDM Networks that supply faster Internet and network connections and that meet increasing demand of bandwidth in paralel to the increasing number of Internet applications and to compare proposed model with present Internet Networks. To accomplish this; current Internet networks as a hardware, WDM over SDH over ATM over IP model was installed between Ankara and Istanbul and peformance test were run between the two points. Following up, by removing the ATM and SDH hardware from constituted model, IP and WDM were connected directly and performance tests of new stucture were run. Comparing the test results of the two model, it was seen that the new model has beter results than the current one. While the new model proposed which discards ATM and SDH hardware results in %40 of increased performance, it also eliminates the maintenance and operation cost of these networks fort the Telecom operators. But the IP over WDM networks generated connecting IP and WDM directly brings the necessity to find the alternative path and redirect the traffic to another path in case of a link failure. The intensity of the traffic that will result from IP-DWDM integration and the fact that WDM hardware is installed in the backones of the Country brings it is a requirement to find the alternative shortest path with the lowest cost in case of a link failure. With the aim of meeting appearing need, in order to find the shortest path with the lowest cost, Shortest Path Algorithm (SPA) was developed by using the Dijsktra algorithm. This algorithm was prepared for implementation by using VC++ and the shortest paths from each node to the other nodes were calculated. A topology was generated visually by using VC++ programming language and according to the topology drawn on screen, the simulation program calculating shortest paths and writing results on the tables was developed. When a link failure occurs in the topology generated using the program, the restoration is done in the network and the nodes connected to the broken link are not effected from the link failure. XXI