تحديث الشبكة الضوئية الرئيسية السودانية وتحديد مواقع مراكز البيانات باستخدام البرمجة الخطية

Abstract

مع تطورات تقنيات الإنترنت وتعدد خدماتها، زادت كمية البيانات المنقولة عبر الإنترنت، كما زادت الحاجة لتوفير مراكز لتخزين تلك البيانات ونقلها بسرعة كبيرة للمستخدم. وبالتالي من المهم إنشاء الشبكة وربطها بما يقلل التكلفة، وتأسيس مراكز البيانات في الشبكة في أمثل المواقع لتقليل تكلفة التحميل والتخزين. تهدف هذه الورقة إلى تحديد أفضل طريقة لربط مدن السودان الرئيسية بالألياف الضوئية ومقارنة الشبكة الناتجة مع الشبكة الضوئية الحالية ومن ثم اقتراح أفضل طريقة لتحسين الشبكة. تهدف الورقة كذلك إلى ايجاد أفضل مواقع لإنشاء مراكز البيانات في الشبكة. يكون ذلك اعتماداً على مجموعة من العوامل المؤثرة مثل البعد بين المدن، وسعة الألياف الضوئية المستخدمة وعددها، وكمية الطلب على البيانات من مدينة إلى أخرى. تم استخدام البرمجة الخطية بأسلوب البرمجة الخطية للأعداد الصحيحة المختلطة في صياغة نموذجين: الأول لتحديد أفضل طريقة للربط بين مدن السودان الرئيسية عن طريق الألياف الضوئية، والثاني لإيجاد أفضل المواقع لإنشاء مراكز البيانات. كذلك استخدمت تقنية تقسيم الطول الموجي المضاعف في إنشاء شبكة الألياف الضوئية. تم اختيار كبرى مدن السودان من حيث الكثافة السكانية في اختبار النماذج، واستخدم التعداد السكاني في تحديد طلب البيانات لكل مدينة. بعد تنفيذ النموذج الأول، تم الحصول على أفضل طريقة لربط مدن السودان في الشبكة، وهي مشابهة للشبكة الضوئية الحالية. وتم استخدام النموذج لاقتراح أفضل طريقة لتحسين الشبكة بزيادة الوصلات الضوئية بين المدن. وبعد تنفيذ نموذج تحديد أفضل مواقع لمراكز البيانات، تم تحديد أفضل المدن لإنشاء مراكز البيانات في السودان، وذلك عندما يكون عدد المراكز الكلي في الشبكة من مركز واحد إلى ستة مراكز. تعتمد الطريقة الأمثل لربط العقد في الشبكة على عدد العقد والمسافة بينها وعدد الروابط. بينما يعتمد اختيار المواقع الأمثل لمراكز البيانات على عددها في الشبكة وكمية البيانات المطلوب تحميلها من وإلى مراكز البيانات