Transferências de Dados em Massa Sensíveis ao Consumo Energético em Redes Ópticas Elásticas

  • Maurílio H. R. Miranda Universidade de Brasília
  • Léia S. Sousa Universidade de Brasília
  • Lucas R. Costa Universidade de Brasília
  • André C. Drummond Universidade de Brasília

Resumo


O consumo energético nas redes de núcleo atualmente é impactado pelas aplicações de Bulk Data Transfer (BDT) entre os principais Centros de Dados (CDs) da Internet. Isso ocorre porque essas aplicações consomem a maior parte dos recursos disponíveis e o fazem por longos períodos de tempo. Devido ao aumento do tráfego na rede, que ocorre a cada ano, um dos principais desafios para os provedores de serviço em nuvem é a eficiência energética. Para servir à crescente demanda, o paradigma das Redes Ópticas Elásticas (EON) têm sido proposto com o objetivo de atender requisições com maior flexibilidade, aproveitando melhor o espectro de frequência. Este artigo propõe a solução Energy Efficient Aware-BDT in EON (EEABE), um algoritmo de Roteamento e Alocação de Espectro (RSA) ciente de eficiência energética para realizar BDT inter-CD (ICD), que é capaz de escalonar requisições BDT e implementar a técnica de sleep mode para reduzir o consumo energético dos elementos comutadores na rede óptica.

Palavras-chave: Redes Óticas Elásticas, Consumo de Energia, Alocação de Espectro

Referências

Afsharlar, P., Deylamsalehi, A., Plante, J. M., Zhao, J., and Vokkarane, V. M. (2017). Routing and Spectrum Assignment with Delayed Allocation in Elastic Optical Networks. IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking, 9(3):B101–B111.

Bokhari, M., Sohail, M., Kasi, J. K., and Kasi, A. K. (2016). Performance Analysis of Passive Optical Networks with Energy Saving Through the Integrated Sleep Mode. Optical Switching and Networking, 21:16 – 30.

Charbonneau, N. and Vokkarane, V. M. (2012). A Survey of Advance Reservation Routing andWavelength Assignment inWavelength-Routed WDM Networks. IEEE Communications Surveys Tutorials, 14(4):1037–1064.

Chen, H., Zhao, Y., Zhang, J., Wang, W., and Zhu, R. (2017). Static Routing and Spectrum Assignment for Deadline-Driven Bulk-Data Transfer in Elastic Optical Networks. IEEE Access, 5:13645–13653.

Costa, L. R., de Sousa, L. S., de Oliveira, F. R., da Silva, K. A., J´unior, P. J. S., and Drummond, A. C. (2016). ONS: Optical Network Simulator - WDM/EON.

Costa, L. R. and Drummond, A. C. (2018). Eficiˆencia Energética com Modelo de Grafo Auxiliar para Redes ´opticas El´asticas. Simp´osio Brasileiro de Redes de Computadores (SBRC), 36.

Idzikowski, F., Chiaraviglio, L., Cianfrani, A., Vizca´ıno, J. L., Polverini, M., and Ye, Y. (2016). A Survey on Energy-Aware Design and Operation of Core Networks. IEEE Communications Surveys Tutorials, 18(2):1453–1499.

Ji, S., Liu, S., and Li, B. (2018). Deadline-Aware Scheduling and Routing for Inter- Datacenter Multicast Transfers. In 2018 IEEE International Conference on Cloud Engineering (IC2E), pages 124–133.

Jinno, M., Takara, H., Kozicki, B., Tsukishima, Y., Sone, Y., and Matsuoka, S. (2009). Spectrum-efficient and scalable elastic optical path network: architecture, benefits, and enabling technologies. IEEE Communications Magazine, 47(11):66–73.

Kang, D., Yang, W., Jung, J., and Kim, Y. (2012). Wake Transition Decision Algorithm for Energy Saving in OBS Network with LPI. In 2012 International Conference on Computing, Networking and Communications (ICNC), pages 527–531.

Khumalo, P. and Nleya, B. (2018). Sleep-Mode/Traffic Grooming Versus Device Reliability Overview. In 2018 International Conference on Advances in Big Data, Computing and Data Communication Systems (icABCD), pages 1–5.

Li, C., Guo, W., Hu, W., and Xia, M. (2015). Energy-Efficient Dynamic Bandwidth Allocation for EPON Networks with Sleep Mode ONUs. Optical Switching and Networking, 15:121 – 133.

Lu, X., Kong, F., Liu, X., Yin, J., Xiang, Q., and Yu, H. (2017). Bulk Savings for Bulk Transfers: Minimizing the Energy-Cost for Geo-Distributed Data Centers. IEEE Transactions on Cloud Computing, PP(99):1–1.

R. Ren, W. Hou, L. G. Y. L. J. W. and Yang, Y. (2016). Spectrum and Energy-Efficient Survivable Routing Algorithm in Elastic Optical Network. Optik - International Journal for Light and Electron Optics, 127(20):8795 – 8806.

Sousa, L. S. and Drummond, A. C. (2017). Provendo Multiplas Transfˆencias de Dados em Massa com Roteamento e Alocac¸ ão de Espectro Ciente da Aplicac¸ ão em Redes Opticas
El´asticas. Simp´osio Brasileiro de Redes de Computadores (SBRC), 35(1/2017).

Tafani, D., Kantarci, B., Mouftah, H. T., McArdle, C., and Barry, L. P. (2012). Distributed management of energy-efficient lightpaths for computational grids. In 2012 IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM), pages 2924–2929.

Van, D. P., Fiorani, M., Wosinska, L., and Chen, J. (2017). Adaptive Open-Shop Scheduling for Optical Interconnection Networks. Journal of Lightwave Technology, 35(13):2503–2513.

Wong, S., Valcarenghi, L., Yen, S., Campelo, D. R., Yamashita, S., and Kazovsky, L. (2009). Sleep Mode for Energy Saving PONs: Advantages and Drawbacks. In 2009 IEEE Globecom Workshops, pages 1–6.

Yen, J. Y. (1971). Finding the k Shortest Loopless Paths in a Network. management Science, 17(11):712–716.
Publicado
06/05/2019
Como Citar

Selecione um Formato
MIRANDA, Maurílio H. R.; SOUSA, Léia S.; COSTA, Lucas R.; DRUMMOND, André C.. Transferências de Dados em Massa Sensíveis ao Consumo Energético em Redes Ópticas Elásticas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS (SBRC), 37. , 2019, Gramado. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2019 . p. 501-514. ISSN 2177-9384. DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc.2019.7382.