Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.centre-univ-mila.dz/jspui/handle/123456789/4583
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dc.contributor.authorBOUDI, Raid-
dc.date.accessioned2026-02-09T10:14:07Z-
dc.date.available2026-02-09T10:14:07Z-
dc.date.issued2026-02-
dc.identifier.citationNetworks and Distributed Systemsen_US
dc.identifier.urihttp://dspace.centre-univ-mila.dz/jspui/handle/123456789/4583-
dc.descriptionL'intégration du réseau défini par logiciel (SDN) dans l'Internet des Objets (IoT) offre une solution prometteuse pour relever les défis croissants de l'évolutivité, de la complexité et de la flexibilité des réseaux modernes. Cependant, cette convergence introduit des défis de gestion significatifs, notamment en ce qui concerne les performances, la réduction de la latence et la résilience. Un problème critique est le problème de placement des contrôleurs (CPP), qui impacte directement l'efficacité des réseaux IoT définis par logiciel (SD-IoT) et devient plus complexe dans des environnements hétérogènes avec un trafic dynamique et des variations de charge, en particulier dans les applications critiques comme la santé et le transport autonome. Cette thèse propose un ensemble d’approches basées sur le SDN visant à améliorer les performances des réseaux SD-IoT en traitant le problème de placement des contrôleurs. Dans un premier temps, la méthode de Placement de Contrôleurs basé sur les Flux de Trafic Hétérogènes (HTF-CP) optimise la position des contrôleurs en tenant compte de l’hétérogénéité des flux de trafic et d’une installation flexible des contrôleurs dans le réseau. nsuite, une architecture SD-IoT sensible à la population est proposée pour le réseau algérien, en combinant le clustering K-means avec des versions améliorées des algorithmes K-center et K-median, afin d’intégrer des demandes de trafic pondérées par la population. Par ailleurs, une approche basée sur la centralité termédiarité pondérée (WBC-CPP) est introduite pour identifier les noeuds les plus influents et permettre un placement efficace et équilibré des contrôleurs tout en réduisant l’espace de recherche. Cette approche est ensuite renforcée par l’intégration de l’algorithme Grey Wolf Optimization (GWO), donnant naissance à la éthode GWOWBC- CPP, qui prend également en compte le caractère dynamique du trafic IoT au niveau des commutateurs. Enfin, la méthode d'Optimisation par Essaims de Particules avec Charge Hétérogène des Commutateurs (PSO-HSL) introduit une approche méta-heuristique qui optimise le placement des contrôleurs à la fois pour la latence et la fiabilité, tout en évitant la surcharge de la recherche exhaustive. Les performances des approches proposées sont évaluées à l’aide de simulations sur des topologies réalistes (Internet Topology Zoo et OS3E), un nouveau réseau algérien sensible à la population, ainsi que des topologies synthétiques pour analyser la scalabilité. Les résultats obtenus montrent des améliorations notables en termes de latence, d’équilibrage de charge, de fiabilité et de performance globale du réseau, par rapport aux méthodes classiques de placement des contrôleurs et aux approches SDN de référenceen_US
dc.description.abstractThe integration of Software-Defined Networking (SDN) into the Internet of Things (IoT) offers a promising solution to address the growing challenges of scalability, complexity, and flexibility in modern networks. owever, this convergence introduces significant management challenges, particularly regarding performance, latency reduction, and resilience. A critical issue is the Controller Placement Problem (CPP), which directly impacts the efficiency of Software-Defined Internet of Things (SD-IoT) networks and becomes more complex in erogeneous environments with dynamic traffic and load variations, especially in mission-critical applications like healthcare and autonomous transport. This thesis proposes a set of SDN-based approaches to improve Software-Defined IoT (SD-IoT) network performance by addressing the Controller Placement Problem (CPP). First, the rogeneous Traffic Flow–based Controller Placement (HTF-CP) method optimizes controller locations by accounting for traffic diversity under flexible deployment assumptions. Second, a population-aware SD-IoT architecture for the Algerian network is introduced, combining K-means clustering with enhanced K-center and K-median algorithms to incorporate population-weighted traffic demands. Third, a Weighted Betweenness Centrality–based approach (WBC-CPP) identifies influential nodes to enable efficient and load-aware controller placement with reduced search space. This approach is further enhanced through the integration of Grey Wolf Optimization (GWO), resulting in the GWO-WBC-CPP method, which considers the dynamic nature of IoT traffic over time. Finally, the Particle Swarm Optimization with Heterogeneous Switch Load (PSO-HSL) method applies a meta-heuristic strategy to jointly optimize latency and reliability while avoiding exhaustive search. The effectiveness of these approaches is validated through extensive simulations on realistic network opologies (Internet Topology Zoo and OS3E), a newly designed population-aware Algerian network, and synthetic topologies for scalability analysis. The results show notable performance gains in terms of latency, load balancing, reliability, and overall network efficiency when compared to conventional CPP and baseline SDN placement methodsen_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisheruniversity of milaen_US
dc.subjectSoftware-Defined Internet of Things, Controller Placement Problem, Heterogeneous Switch Load, Dynamic traffic, Network performance.en_US
dc.subjectInternet des Objets Défini par Logiciel, Problème de Placement des Contrôleurs, Charge Hétérogène des Commutateurs, Trafic dynamique, Performance du réseau.en_US
dc.titleSDN-based Solutions for Improving Network Performanceen_US
dc.typeThesisen_US
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