Célzott hálózatvédelmi megoldások földrengések ellen

Az Internet, mint a világ legnagyobb mesterséges hálózata, megkerülhetetlen része lett életünknek és napjaink információs társadalmában az egyik legfontosabb kritikus infrastruktúrának számít. Az utóbbi évtized technológiai forradalma miatt egyre több alkalmazás igényli a kis késleltetésű, nagy adatsebességű kommunikációt. Az olyan alkalmazások, mint például a valós idejű irányítórendszerek, nagyon érzékenyek bármilyen kiesésre, súlyos következményekkel járhatnak, ezért rendkívül fontos ezen kapcsolatok védelme.

A hálózati eszközök kiesését gyakran emberi mulasztás okozza (például link átvágások), de az átviteli és telekommunikációs cégeknek olyan kihívásokkal is szembe kell nézniük, mint a nagy hatósugarú katasztrófák. Katasztrófa sokféle okból következhet be, beleértve a természeti eseményeket (például földrengések, hurrikánok stb.), emberi hibákat (pl. technikai hibák, amelyek hibákat generálnak) vagy akár a rosszindulatú támadásokat (hackelés, elektromágneses impulzus támadások, tömegpusztító fegyverek használata). A természeti katasztrófák gyakran súlyosan érintik a kommunikációs hálózatokat, olykor országszintű kieséseket okozva, akár hosszabb időre.

A hálózatok megbízhatóságának növeléséhez 3 fő területet hívhatunk segítségül: a hibamodellezést, a hálózattervezést és a megbízható útvonalválasztást. A kutatásom során egy olyan keretrendszert fejlesztettem tovább, az úgynevezett FRADIR-t (FRAmework for DIsaster Resiliance), amely e három területet egyesítve garantálja a megszakítatlan adatforgalmat regionális hibák esetén is. Kutatásomban kifejezetten a földrengések elleni védekezésre fókuszáltam, mivel ezekről a dokumentált múltbéli események alapján pontos valószínűségi modelleket lehet létrehozni és a hálózatra gyakorolt hatásuk is jól meghatározható.

A pontos hibamodellezésnek köszönhetően a hálózat irányított fejlesztése nagyban hozzájárul a magas megbízhatóság eléréséhez, ezért a hálózat szétesésének valószínűségét elhanyagolható szintre szükséges csökkenteni. Ez a hálózatfejlesztés egy helyesen megválasztott megbízható útvonalválasztási megoldással kombinálva már képes garantálni a megszakítatlan kommunikációt. A hálózattervezésnél ezért azon közös kiesési kockázatú linkcsoportokra (SRLG) kell fókuszálni, amelyek kiesése a hálózat szétesését okozzák (vagyis amelyek minimális vágást alkotnak). Dolgozatomban több új hálózatfejlesztési algoritmust is javaslok, melyek közel optimális hálózatfejlesztésre képesek a fejlesztési költség tekintetében az optimális megoldást biztosító ILP-hez képest töredék idő alatt.

Továbbá a dolgozatomban a megbízható útvonalválasztás kérdésével is foglalkozom. Vagyis bemutatom a hálózati kódolás (Network Coding) alapú útvonalválasztás előnyeit a hagyományos GDP-R útvonalválasztáshoz képest. Emellett a hibamodellezés, a hálózattervezés és a megbízható útvonalválasztás egymásra hatását is vizsgálom.

szerző

• 
  Molnár Márton
  Mérnök informatikus szak, mesterképzés
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

• 
  Dr. Pašić Alija
  egyetemi adjunktus, Távközlési és Médiainformatikai Tanszék
• 
  Mogyorósi Ferenc
  doktori hallgató, Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

helyezés