2005
informatika
Új neurális alapú csomagklasszifikációs algoritmusok fejlesztése és tesztelése IPv6 hálózatok számára
Témavezető:
Dr. Levendovszky János
Dr. Levendovszky János
Összefoglaló
A dolgozat az IPv6 hálózatok útvonalkeresőiben új csomagosztályozási algoritmusok kifejlesztésével és ezek teljesítőképesség analízisével foglalkozik. Mivel a jelenlegi „routing" technológia alapján a csomagosztályozás bizonyul az egyik legszűkebb hálózati keresztmetszetnek, ezért az idevágó eredmények jelentősen képesek javítani az IPv6 protokoll teljesítőképességét. Ennek megfelelően a dolgozat célja, hogy új, hetero asszociatív leképezéseken, valamint CNN-en alapuló csomagklasszifikációs algoritmusok bevezetésével a jelenlegi kb. 300.000 csomag/sec átlagos csomagprocesszálási sebesség tovább növekedjen, a dolgozat eredményei alapján akár 3 millió csomag/sec is elérhető. Sajnos a jelenleg használt standard csomagosztályozási eljárások nem képesek a multiplexált adatforgalmak Gbps sebességével megküzdeni. Ezzel szemben a dolgozat a csomagosztályozást, mint új számítási diszciplínát kezeli, ahol a geometriai megközelítés ellenében (computational geometry), a neurális implementáció előnyeire hívja fel a figyelmet. Az új algoritmusok a következő megközelítésen alapulnak: i) hetero-asszociatív leképezés, amely képes kis processzálási idővel az IP csomag fejlécében megfigyelhető címhez a router által megkövetelt funkciót hozzárendelni, amelynek real-time, DSP alapú implementációja is lehetséges; ii) CNN alapú csomagklasszifikáció, ahol a feladat egy képfeldolgozási problémaként kerül interpretálásra (a routerek szabályhalmazának megfelelő kép egy adott szegmensének „beszínezése" triggerelt hullámok segítségével), amely szintén valós idejű csomagfeldolgozást eredményez.
A feladat formális ismertetése után először a tradicionális csomagosztályozási algoritmusok kerülnek összefoglalásra, majd az új eljárásokat részletezzük. A probléma formális tárgyalását a teljesítőképesség vizsgálatára írott programcsomag ismertetése zárja, amely alapján részletes numerikus eredmények adódtak az egyes módszerek hatékonyságára. A numerikus analízis egyértelműen igazolta, hogy az új eredményekkel közel tízszeres sebesség növekedés érhető el.
A feladat formális ismertetése után először a tradicionális csomagosztályozási algoritmusok kerülnek összefoglalásra, majd az új eljárásokat részletezzük. A probléma formális tárgyalását a teljesítőképesség vizsgálatára írott programcsomag ismertetése zárja, amely alapján részletes numerikus eredmények adódtak az egyes módszerek hatékonyságára. A numerikus analízis egyértelműen igazolta, hogy az új eredményekkel közel tízszeres sebesség növekedés érhető el.
Dr. Levendovszky János