English
Berestovenko, O.
(2024).
Virtualisation and network management: Best practices for improving efficiency.
Technologies and Engineering,
25(6),
41-52.
https://doi.org/10.30857/2786-5371.2024.6.4
Українська
Стаття
Віртуалізація та керування мережею: найкращі методи підвищення ефективності
Отримано 29.08.2024, Доопрацьовано 18.11.2024, Прийнято 18.12.2024
Анотація
Метою роботи було визначення оптимальних підходів до підвищення ефективності процесів мережевого менеджменту та віртуалізації. Під час дослідження було розглянуто чотири ключові методи: оптимізація розподілу ресурсів за допомогою інтелектуальних алгоритмів, прогнозування навантаження з використанням моделей Machine Learning, динамічне балансування навантаження за допомогою технологій програмно-визначених мереж, а також автоматизоване управління ресурсами на основі політик. Основні результати включали детальний аналіз кожного із запропонованих методів, а саме опис їхніх принципів роботи та етапів впровадження. У дослідженні були представлені схеми, які демонструють архітектуру та механізми функціонування цих методів, а також наведено приклади їх практичного застосування в різних інфраструктурах, таких як хмарні середовища, програмно-визначені мережі та корпоративні дата-центри. Крім того, показано програмні реалізації на мові Python, які дозволили наочно продемонструвати роботу запропонованих підходів. Загалом, результати вказали, що оптимізація розподілу ресурсів забезпечила ефективне використання обчислювальних потужностей у хмарних середовищах, а прогнозування навантаження допомагло заздалегідь адаптувати інфраструктуру до пікових періодів активності. Балансування навантаження на основі програмно-визначених мереж дозволило централізовано керувати трафіком і знижувати затримки, що є критичним для сучасних корпоративних мереж. Автоматизоване управління ресурсами за допомогою політик забезпечило зниження витрат та підтримку стабільності систем шляхом гнучкого реагування на зміну навантаження. В свою чергу, проведене порівняння методів показало, що кожен із методів має свої переваги та обмеження, які потрібно враховувати залежно від специфіки інфраструктури. Отримані результати підтверджують доцільність застосування розглянутих підходів для підвищення продуктивності та стабільності віртуалізованих середовищ і мережевих систем
Ключові слова:
розподіл обчислювальних ресурсів; прогнозування навантаження; динамічне балансування; автоматизація процесів; оптимізація трафіку
- 515 Переглядів
- Читати статтю
Використані джерела
[1] Admassu, D.Z. (2024). Performance improvement of IaaS type of cloud computing using virtualisation technique. doi: 10.48550/arXiv.2410.00395.
[2] Bhatia, A., Deol, I., Yenubothula Anand, A., & Sharma, M. (2024). ECU virtualisation: Key enabler for virtual validation. doi: 10.13140/RG.2.2.14768.78087.
[3] Cherrared, S., Imadali, S., Fabre, E., Gössler, G., & Ben Yahia, I. (2019). A survey of fault management in network virtualisation environments: Challenges and solutions. IEEE Transactions on Network and Service Management, 16(4), 1537-1551. doi: 10.1109/TNSM.2019.2948420.
[4] Cortés Castillo, A. (2024). An overview of integration of the virtualisation of network functions in the context of information centric networks. doi: 10.48550/arXiv.2408.01910.
[5] Dubba, S., & Killi, B.R. (2024). End to end delay aware service function chain scheduling in network function virtualisation enabled networks. Peer-to-Peer Networking and Applications, 17(6), 3883-3904. doi: 10.1007/s12083-024-01800-0.
[6] Hassan, M.K., Sayed Ariffin, S.H., Syed-Yusof, S.K., Ghazali, N.E., & Obeng, K.A. (2023). A short review on the dynamic slice management in software-defined network virtualisation. Engineering, Technology & Applied Science Research, 13(6), 12074-12079. doi: 10.48084/etasr.6394.
[7] Javadpour, A. (2020). Improving resources management in network virtualisation by utilising a software-based network. doi: 10.48550/arXiv.2004.09193.
[8] Kani, J.-I., Suzuki, T., Kimura, Y., Kaneko, S., Kim, S.-Y., & Yoshida, T. (2024). Disaggregation and virtualisation for future access and metro networks. Journal of Optical Communications and Networking, 17(1), A1-A12. doi: 10.1364/JOCN.534303.
[9] Khan, U.S., & Mahboob, T. (2024). Network softwarization and virtualisation: Management of QoS in wireless and mobile networks. In Quality of Service (QoS) – Challenges and Solutions. London: IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.1007181.
[10] Korzenowski, M. (2024). Virtualisation – The power and limitations for military embedded systems – A structured decision approach. doi: 10.4271/2024-01-3126.
[11] Kramarenko, І., & Kurbatov, О. (2024). Virtualisation of business processes of trade enterprises in the financial and economic security management system. Problems of Modern Transformations. Series: Economics and Management, 14. doi: 10.54929/2786-5738-2024-14-04-11.
[12] Lekkala, S., & Gurijala, P. (2024). Cloud and virtualisation security considerations. In S. Lekkala & P. Gurijala (Eds.), Security and Privacy for Modern Networks (pp. 143-154). Berkeley: Apress. doi: 10.1007/979-8-8688-0823-4_14.
[13] Li, X., Zhou, X., Zhang, Y., Yao, Y., & Yang, G. (2024). UAV payload virtualisation based on the unified driving and capability abstraction. Journal of Northwestern Polytechnical University, 42(3), 406-416. doi: 10.1051/jnwpu/20244230406.
[14] Manasyan, A. (2022). Network management automation through virtualisation. Mathematical Problems of Computer Science, 58, 91-98. doi: 10.51408/1963-0096.
[15] Manogaran, G., Baabdullah, T., Rawat, D.B., & Shakeel, P. (2021). AI-assisted service virtualisation and flow management framework for 6G-enabled cloud-software-defined network-based IoT. IEEE Internet of Things Journal, 9(16), 14644-14654. doi: 10.1109/JIOT.2021.3077895.
[16] Moradi, M., Ahmadi, M., & Pourkarimi, L. (2024). Virtualised network functions resource allocation in network functions virtualisation using mathematical programming. Computer Communications, 228, article number 107963. doi: 10.1016/j.comcom.2024.107963.
[17] Neyigapula, B.S. (2023). Deep reinforcement learning for resource management in network function virtualisation. doi: 10.21203/rs.3.rs-3239087/v1.
[18] Ni, H., & Yan, L. (2024). Design and implementation of virtualisation cloud computing system intelligent terminal application layer. Journal of ICT Standardization, 12(2), 163-188. doi: 10.13052/jicts2245-800X.1222.
[19] Ni, Z., & Zhao, F. (2021). Research and implementation of network security management based on virtualisation technology. Journal of Physics Conference Series, 1802(4), article number 042070. doi: 10.1088/1742-6596/1802/4/042070.
[20] Romanov, O., Burlaka, H., Berestovenko, O., & Pidpalyi, O. (2023). Technical features of building a li-fi network using SDN management methods. Bulletin of Cherkasy State Technological University, 28(3), 16-25. doi: 10.24025/2306-4412.3.2023.284893.
[21] Saadon, G., Haddad, Y., & Simoni, N. (2019). Dynamic architecture based on network virtualisation and distributed orchestration for management of autonomic network. In Proceedings of the 15th International conference on network and service management (pp. 1-5). Halifax: IEEE. doi: 10.23919/CNSM46954.2019.9012731.
[22] Sanantagraha, A., & Mahadewi, E. (2024). The role of virtualisation technology to increase operational cost efficiency of Indonesian SMEs: Case study of internet service providers. International Journal of Science Technology & Management, 5(5), 1050-1058. doi: 10.46729/ijstm.v5i5.1161.
[23] Sarala, R.M., Tarba, S.Y., Zahoor, N., Khan, H., Cooper, C., & Arslan, A. (2024). The impact of digitalisation and virtualisation on technology transfer in strategic collaborative partnerships. The Journal of Technology Transfer. doi: 10.1007/s10961-024-10158-7.
[24] Torres, E., Eguia, P., Abarrategui, O., Larruskain, M., Valverde, V., & Buigues, G. (2024). Virtualisation in substations: Technologies and applications. Renewable Energies and Power Quality Journal, 2, 269-275.
[25] Vasylkivskyi, М., Boldyreva, О., Vargatyuk, H., & Budash, М. (2023). Management of telecommunication networks using AI/MI technologies. Measuring and Computing Devices in Technological Processes, 1, 89-100. doi: 10.31891/2219-9365-2023-73-1-13.
[26] Wijesekara, P.A. (2024). Network virtualisation utilising blockchain: A review. Journal of Applied Research in Electrical Engineering, 3(2), 136-158. doi: 10.22055/jaree.2024.46144.1110.
[27] Wysocki, W., Price, G., Friedman, S., & Conage, A. (2024). Advanced cyber testing with virtualisation. doi: 10.4271/2024-01-3893.
[28] Xu, Z., Petrunin, I., & Tsourdos, A. (2021). Dynamic spectrum management with network function virtualisation for UAV communication. Journal of Intelligent & Robotic Systems, 101, article number 40. doi: 10.1007/s10846-021-01318-0.
[29] Yan, J., Yang, B., Su, L., He, S., & Dong, N. (2021). Decentralised certificate management for network function virtualisation (NFV) implementation in 5G networks. In J. Xiong, S. Wu, C. Peng & Y. Tian (Eds.), Mobile Multimedia Communications (pp. 81-93). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-030-89814-4_6.
[30] Yang, K., & Xu, Y. (2024). CNN based resource management for D2D networks with wireless networks virtualisation. In W. Wang, X. Liu, Z. Na & B. Zhang (Eds.), Communications, Signal Processing, and Systems (pp. 31-40). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-99-7505-1_4.