Optik Ağlarda Karınca Koloni Algoritmaları Kullanarak Sanal Topoloji Üzerindeki Işık Yollarının Hataya Bağışık Olarak Yönlendirilmesi

Abstract

İnternet kullanımının her geçen gün biraz daha yaygınlaşması, bant genişliği problemini de beraberinde getirmiştir. Bu ihtiyacı karşılamak amacıyla, optik ağlarda WDM (dalga boyu bölmeli çoğullama – wavelength division multiplexing) teknolojisi kullanılarak fiber kabloların kapasitesi, her biri farklı dalga boyunda çalışan yüzlerce farklı iletim kanalına bölünmüştür. Paket iletimi yapan üst katmanların kullanacağı uçtan uca kurulan optik bağlantılara ışıkyolu denir. Ağda kurulan tüm ışıkyolları ağın sanal topolojisini oluşturur. Bir fiber üzerinde farklı dalga boylarında olmak koşuluyla birden fazla ışıkyolu yönlendirilebilir. Fakat bir fiberin herhangi bir şekilde hasara uğraması, üzerinden geçen bütün ışıkyollarının kopması sonucu ciddi boyutlarda veri kaybına neden olur. Bu durumdan korunma yöntemlerinden biri ışıkyollarının fiberler üzerinde hataya bağışık şekilde yönlendirilmesidir öyle ki fiziksel katmanda bir ya da daha fazla bağlantı koptuğunda sanal topoloji hala bağlı kalmalıdır. Bu çalışmanın amacı altı farklı karınca koloni algoritması kullanılarak fiberlerin kapasite kısıtlarını aşmadan ve ağ kaynaklarının kullanımını minimize edecek şekilde ışıkyollarını hataya bağışık olarak fiziksel topoloji üzerinde yönlendirmek ve algoritmaları başarım, hız ve ağ kaynaklarının etkin kullanımı açısından karşılaştırmaktır.As the internet use increases significantly in everyday life, the need for bandwidth increases accordingly. To meet this need, high capacity of fibers used in optical networks, can be divided into many channels, using the WDM technology. End-to-end optical connections that the packet layer (IP, Ethernet, etc.) uses are called lightpaths. All the lightpaths set up on the network form the virtual topology. A fiber is able to route more than one ligthpaths with different wavelengths. Any damage to a fiber causes all the channels routed through this link to be broken, which may result in a serious amount of data loss. As a solution to this problem, the virtual layer can be mapped onto the physical topology, such that, a failure on any physical link does not disconnect the virtual topology. This is known as the survivable virtual topology mapping problem. In this study, our aim is to compare the performance of six different ant colony algorithms in finding a survivable mapping of a given virtual topology while minimizing the used wavelength links and without violating the wavelength capacity of fibers in terms of success rates, speed and resource usage.