سیر تکاملی دستگاه‌ها و تجهیزات جانبی سیار، مجازی­سازی سرورها و ظهور سرویس­های ابری، منجر به بازبینی دوباره معماری رایج شبکه­ها شده است. معماری بسیاری از شبکه­های سنتی به صورت سلسله مراتبی است که با استفاده از گره‌هایی از مسیریاب­های اترنت، در یک ساختار درختی شکل می‌گیرند. این معماری زمانی که بحث ارتباطات مشتری/سرور مطرح شود، ملموس‌تر خواهد بود، اما چنین معماری ایستایی، برای ارتباطات پویا و نیازهای شرکت­ها در زمینه مراکز داده و رسانه­های سرویس دهنده، کافی نیست (Yustus EkoOktian, 2017). مواجهه با نیازهای کنونی بازار با استفاده از معماری‌های متداول شبکه تقریباً غیرممکن خواهد بود. شرکت‌های فناوری اطلاعات، برای رویارویای با مسائلی نظیر رکود یا کاهش بودجه، از ابزارهای مدیریتی در سطح ماشین و پردازش‌های دستی بهره می‌گیرند. شرکت‌های ارائه دهنده سرویس­های مخابراتی نیز با چالش­های مشابهی روبرو هستند، چرا که تقاضا برای دسترسی به پهنای­باند شبکه­های پویا رو به افزایش است؛ در عین حال، با افزایش هزینه‌های مربوط به تجهیزات مرکزی و کاهش درآمد، سود این شرکت­ها به خطر می­افتد. معماری شبکه­های موجود به گونه­ای طراحی نشده‌اند که نیازهای کنونی شرکت­ها، سرویس دهنده‌های مخابراتی و کاربران را بر طرف کنند؛ به­عبارت دیگر، طراحان شبکه با محدودیت‌های مانند: پیچیدگی، سیاست‌های متناقض، فقدان مقیاس­پذیری و وابستگی به فروشنده، وجود نداشتن هماهنگی بین نیازهای بازار و قابلیت‌های کم شبکه روبرو هستند که صنعت فناوری ارتباطات را به­سوی نقطه انحرافی می‌کشاند. برای جلوگیری از چنین رخدادی، معماری تعریف شده با نرم­افزار یا شبکه­های نرم­افزار محور مطرح شده­اند و استانداردهای مرتبط با آن  توسعه یافته­اند.
یک شبکه نرم­ افزار محور مانند شبکه‌های سنتی دارای مجموعه‌ای از تجهیزات شبکه (از جمله سوئیچ‌ها،‌ مسیریاب‌ها و جعبه‌های میانی[1] است. تنها تفاوتی که در این بین وجود دارد، تبدیل تجهیزات فیزیکی سنتی به عناصر ساده روانه‌سازی است که این عناصر فاقد بخش کنترلی و یا نرم‌افزاری جهت تصمیم‌گیری‌های خودکار است (Xuan-Nam, 2014). هوش شبکه از تجهیزات صفحه داده به یک سیستم کنترلی متمرکز منطقی انتقال یافته است. این سیستم کنترلی شامل سیستم عامل شبکه و برنامه‌های کاربردی آن است. به منظور اطمینان از قابلیت همکاری و سازگاری بین انواع مختلف صفحه کنترل و داده، می‌بایست این شبکه‌ها بر روی واسط‌های باز و استانداردی (از جمله جریان باز[2]) ایجاد شوند. در صورت وجود چنین واسطی، کنترل‌کننده قادر به برنامه‌ریزی تجهیزات روانه‌سازی ناهمگون به صورت پویا خواهد بود (Nick, 2008). این موضوع در شبکه‌های سنتی چالشی اساسی است، که دلیل آن استفاده از تجهیزات شرکت‌های مختلف با واسط‌های غیر متن‌باز و صفحه کنترلی توزیع‌شده است. چالش­های بسیار زیادی در زمینه شبکه­های نرم­افزار محور وجود دارد که مورادی مانند کارایی، مقیاس­پذیری، امنیت، قابلیت همکاری، مسیریابی و قابلیت اطمینان از مهمترین چالش­ها در این زمینه­ها هستند (TaoZhao, 2016). مسئله­ای که در این پژوهش مورد بررسی قرار می­گیرد مسئله مسیریابی در شبکه­های نرم­افزار محور است. با توجه به اینکه در این شبکه­ها وظیفه مسیریابی بر عهده کنترلر شبکه است، از این رو ارائه یک روش مسیریابی کارا برای این شبکه­ها می­تواند کارایی شبکه را افزایش داده و هزنیه­ها را به صورت قابل توجهی کاهش دهد. تاکنون روش­های مختلفی برای انجام مسیریابی در چنین شبکه­هایی ارائه شده است. مهمترین عیب روش­های بیان شده قبلی استفاده از معیارهای کیفیت­سرویس محدودی برای تعیین مسیر بهینه بین سویپچ­ها در شبکه است که این مسئله می­تواند کارایی شبکه را به صورت چشمگیری کاهش دهد. در همین راستا در این پژوهش به منظور رفع این معایب، روش جدیدی تحت عنوان مسیریابی آگاه از کیفیت سرویس در شبکه­های نرم­افزار محور با استفاده از روند تحلیل سلسله­مراتبی فازی ارائه می­شود که از ترکیب معیارهای مختلف کیفیت سرویس از قبیل، پهنای باند، طول مسیر، قابلیت اطمینان و  نرخ خطای بیتی (Murat-Karakus, 2017)جهت انتخاب مناسب­ترین مسیر بین دو گره استفاده می­کند. با توجه به اینکه در ساختار شبکه­های نرم­افزار محور، دو بخش کنترل و  داده از یکدیگر مجرا هستند و  همچنین کنترلر شبکه نمای جامعی از شبکه را در اختیار دارد، از این رو تعیین مقادیر پارامترهای بیان شده برای انتخاب مسیر بهنیه کار بسیار راحتی خواهد بود. استفاده از روش پیشنهادی همواره منجر به انتخاب مسیری با مناسب­ترین ویژگی­های کیفیت­سرویس شده و در نتیجه می­تواند کارایی شبکه را از نقطه نظر نرخ تحویل بسته­ها و میزان تاخیر، افزایش دهد. از سوی دیگر استفاده از این روش می­تواند به صورت چشمگیری منجر به افزایش تعادل بار در شبکه (سویچ­های شبکه) شود.
 

[1] Middlebox Appliances
[2] OpenFlow