Разработки СО РАН - каталоги программ и БД

Назначение - Оценка восприимчивости базовых узлов сети с оптической коммутацией блоков (Optical Burst Switchning Network, OBS) к атакам типа "наводнение пакетами"

Область применения - Современные мультисервисные сети. Исследование отказоустойчивости

Используемый алгоритм - Алгоритмы разрушающего воздействия описаны в следующих публикациях:

1. Vladimir V. Shakhov. DDoS flooding attacks in OBS networks // IEEE 7th International Forum on Strategic Technologies (Tomsk, Sept 18-21, 2012). p.704-707.
2. V. Vokkarane and J. Jue, “Burst segmentation: an approach for reducing packet loss in optical burst switched networks,” Optical Networks Mag., vol. 4, no. 6, pp. 81–89, Nov./Dec. 2003.

Алгоритмы функционирования базового узла OBS сети описаны в источниках

1. Vladimir V. Shakhov. Method for multi channel assignment in optical burst switching network. Патент, USA, Publication number: US2006/0153218 A1, Publication date : July 13, 2006.
2. Y. Chen, C. Qiao, and X. Yu, “Optical burst switching: a new area in optical networking research,” IEEE Network, vol. 18, no. 3, pp. 16–23, May 2004.
3. L. Peng, C. Youn, W. Tang, and C. Qiao, “A Novel Approach to Optical Switching for Intradatacenter Networking,” J. Lightw. Technol., vol. 30, no. 2, pp. 252–266, January 2012.
4. C. Y. Li, P. K. A. Wai, and V. O.-K. Li, “Performance improvement methods for Burst-switched networks,” J. Opt Commun. Net., vol. 3, no. 2, pp. 104–116, February 2011.

Оценка уязвимости узла OBS сети производится с использованием систем массового обслуживания, в частности использовались системы вида M/M/1/n, M/M/n/n и их модификации. Оценка надежности маршрута отправитель-получатель производится с использованием метода Мура-Шеннона.

Функциональные возможности - Предложенные средства позволяют оценивать уязвимость узлов к атакам типа "наводнение", организованным с помощью пакетов данных (bursts), а также к атакам, реализованным с использованием служебного канала и генерации фальшивых пакетов-заголовоков (header packets). Реализация процедуры оценки надежности маршрута с использованием шаблонов классов позволяет обеспечить масштабируемость программы и проводить вычисления для любого количества опорных узлов OBS сети.

Инструментальные средства создания - MSVC 2008

Назначение   Программа предназначена для проведения перестановочных тестов. Разработанные методы применяются для  случаев, когда нет возможности получить истинные повторения наблюдений. Программа позволяет формировать так называемые "псевдовыборки".  На основе этих псевдовыборок можно получить необходимые характеристики искомого параметра: оценки математического ожидания, дисперсии, доверительного интервала. 

Область применения   Представленный вариант позволяет проводить перестановочный тест в задачах генетики, но при небольшой переработке или соблюдении шаблона входного файла можно решать задачи из другой области.

Используемый алгоритм   Использованы известные алгоритмы: алгоритм генерации случайных чисел, параллельный алгоритм для сбора и обработки статистических данных. Предложен оригинальный подход для увеличения эффективности параллельной реализации, базирующийся на матрично-векторных операциях линейной алгебры.

Функциональные возможности - Формирование массивов входных данных из текстовых файлов. Проведение перестановочного теста с заданными параметрами (количество перестановок, общее число итераций). Формирование выходного текстового файла с полученными результатами статистик. Реализация на графическом процессоре позволяет получить ускорение на больших задачах в 100 раз.

Во вложенных файлах представлено:  рис. 1 - образец входного файла с выделением важных элементов; рис. 2 - общая структура выполнения программы с сопоставлением функциональных блоков аппаратным ресурсам; рис. 3 - образец выходного файла; рис. 4 - производительность параллельной и последовательной версий программы на двух различных задачах.

Инструментальные средства создания - Microsoft Visual Studio 2008, NVIDIA CUDA

Назначение. Программа предназначена для автоматизированного расчёта  интенсивности электрического и магнитного поля световой волны в многослойных (в том числе содержащих квантовые ямы)  полупроводниковых структурах.

Область применения. Фотолюминесцентные исследования полупроводниковых материалов. Математическое моделирование интенсивности электрического и магнитного поля световой волны в в многослойных (в том числе содержащих квантовые ямы)  полупроводниковых структурах.

Используемый алгоритм. Расчёт интенсивости электрического и магнитного поля световой волны в многослойных структурах осуществляется классическим методом матриц переноса и подробно описан в [1]. В дополнение к классическому методу матриц переноса, в использованном алгоритме применяются специальные формулы для расчёта отражения, пропускания и поглощения для слоёв материала, которые являются квантовыми ямами (формулы приведёны в [2]).

1. Борн М. Вольф Э. Основы оптики. Изд. 2-е. Перевод с англ.  М.: изд-во «Наука», 1973. 713 с.

2. Kavokin A., Malpuech G. Thin films and nanostructures: Vol. 32 Cavity Polaritons. Elsevier, 2003. 246 p.

В качестве входных данных программа использует текстовые файлы, описывающие  для каждого из слоёв структуры толщину и коэффициент преломления. Для слоёв, являющихся квантовыми ямами, через текстовый файл вводятся резонансная частота экситона,  величины радиационного и нерадиационного затухания.  Угол падения световой волны вводится через командный пользовательский интерфейс.

Функциональные возможности. Программа позволяет получать значение интенсивности электрического и магнитного поля световой волны в различных точках многослойных (в том числе содержащих квантовые ямы)  полупроводниковых структур.

Инструментальные средства создания:  MathSoft MATLAB R2011b.