Моделювання та аналіз параметрів програмно-визначеної мережі розумного будинку
Автор: Борак Дмитро Юрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційні управляючі системи та технології
Інститут: Інститут комп'ютерних наук та інформаційних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Актуальність. Стрімке зростання кількості пристроїв Інтернету речей у розумних будинках потребує гнучких, надійних та ефективних мережевих рішень. Традиційні мережі часто не забезпечують достатню масштабованість та адаптивність для динамічних сценаріїв взаємодії між пристроями. Програмно-визначені мережі дозволяють централізовано керувати потоками трафіку, підвищувати керованість і збільшувати ефективність використання ресурсів. Саме тому дослідження можливостей SDN для мереж розумного будинку є актуальним і спрямоване на вирішення проблем оптимізації продуктивності та зменшення затримок передавання даних. Об’єктом дослідження є процес функціонування мережевої інфраструктури розумного будинку. Предметом дослідження є методи та засоби аналізу та моделювання процесів управління передачею даних в програмно визначених мережах. Метою магістерської роботи є моделювання, дослідження та порівняльний аналіз параметрів програмно-визначеної мережі розумного будинку відносно традиційної мережевої архітектури для визначення ефективності застосування SDN в розумних будинках. Структура роботи. Дана магістерська робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. У першому розділі обґрунтовано актуальність теми, наведено аналіз сучасних технологій SDN та архітектур розумних будинків. Другий розділ присвячено проєктуванні моделей мережі та вибору технологій. У третьому розділі описано реалізацію мережевих топологій у середовищі Mininet та налаштування SDN-контролера. Експериментальна частина роботи наведена у четвертому 5 розділі, де представлено результати вимірювань, їх аналіз та порівняння мережевих рішень. Методи та інструменти дослідження. Для побудови експериментального середовища використано емулятор Mininet, SDN-контролер Ryu, інструменти генерування та аналізу трафіку (iperf, ping, тощо). Мережеві топології моделювалися з використанням підходів SDN та класичної маршрутизації, що дозволило виконати їх порівняння за ключовими метриками. Результати та практичне значення. У результаті роботи побудовано та протестовано дві мережеві моделі – SDN-мережу та традиційну мережу розумного будинку. Проведено порівняльний аналіз таких параметрів, як затримка, пропускна здатність, втрати пакетів, стабільність роботи під різним навантаженням. Показано переваги та обмеження застосування SDN у подібних інфраструктурах. Загальний обсяг роботи становить 107 сторінок, у тому числі 84 сторінок основного тексту, містить 26 рисунків, 1 таблицю, список використаних джерел налічує 30 найменувань. Ключові слова: програмно-визначена мережа, software-defined networking, SDN, Mininet, розумний будинок, моделювання, аналіз продуктивності, контролер.