‫פרוייקטים ברשתות סמסטר אביב ‪1024‬‬ ‫להלן רשימת הפרוייקטים (הלא סופית) ברשתות‬ ‫ניתוח ביצועי ‪ OSPF‬באמצעות ‪OMNeT++‬‬ ‫מנחה‪ :‬אלכס שפינר (מלאנוקס) ‪[email protected]‬‬ ‫‪ OSPF‬הוא פרוטוקול ניתוב נפוץ‪ ,‬הדורש סינכרון מלא של המידע על טופולוגיית הרשת בין כל הנתבים‪.‬‬ ‫ככל שהרשת נעשית יותר גדולה‪ ,‬כך משך התפשטות המידע על שינוי בטופולוגיה מתארך‪ .‬כתוצאה מכך‪ ,‬זמן‬ ‫התכנסות הפרוטוקל גדל ונגרמים שיבושי ניתוב ברשת‪.‬‬ ‫בפרויקט זה ננתח את תכונות התכנסות הפרוטוקול על ידי בניית סימולציית רשת באמצעות‪ Omnet++‬ו ‪-iNet.‬‬ ‫בפרט‪ ,‬נסיק את היחס בין גודל הרשת וקצב שינוי הטופולוגיה לבין משך זמן התכנסות הפרוטוקול‪.‬‬ ‫יתרונות‪ :‬רכישת ידע נרחב בתחום הרשתות ואלגוריתמי רשת‬ ‫דרישות קדם‪(++C :‬חובה)‪ ,‬רשתות מחשבים ‪( 1‬חובה)‪ ,‬רשתות מחשבים ‪( 2‬מומלץ)‬ ‫מפציץ רשת מבוסס ג'אווה‬ ‫מנחה‪ :‬רועי מטרני (טכניון) ‪[email protected]‬‬ ‫מפציץ רשת הוא כלי ששולח תעבורה סינטטית לרשת‪ .‬דוגמא לכלי כזה הוא ‪ nuttcp‬בו משתמשים בניסוי ‪.TCP/IP‬‬ ‫בדרך כלל כלים כאלה כתובים בשפת ‪ ,C‬על מנת לקבל ביצועים ודיוק מירביים‪ .‬מצד שני‪ ,‬חסידי הג'אווה טוענים‬ ‫שכבר מזמן ג'אווה מאד קרובה ל‪ C-‬בביצועים וכל עניין האיטיות הוא אגדה‪.‬‬ ‫בפרוייקט הזה אנחנו נפתח מפציץ דומה‪ ,‬אבל בשפת ג'אווה‪ .‬התוכנה תהיה בנויה בצורה של ספריית ‪ ,JAR‬כך‬ ‫שאפשר יהיה להריץ את המפציץ מתוך כל תוכנה‪ .‬בנוסף ייכתב ‪ main‬אשר יאפשר להריץ גם מתוך הטרמינל‪.‬‬ ‫אנחנו נשווה את הביצועים של המפציץ החדש מול תוכנות מבוססות ‪ C‬כמו ‪ iperf‬או ‪ ,nuttcp‬ברשת מאד מהירה‬ ‫של ‪ 04‬גיגה‪ ,‬ובפרמטרים משתנים‪ ,‬ונראה האם באמת ג'אווה כבר מתקרב ל‪.C-‬‬ ‫דרישות קדם‪ :‬קורס ברשתות וקורס בתכנות‬ ‫השוואה בין סביבות להדמיית רשת‬ ‫מנחה‪ :‬רועי מטרני (טכניון) ‪[email protected]‬‬ ‫ישנו מספר רב של סביבות בהם אפשר לדמות רשת לצרכי מחקר‪ .‬אצלנו במעבדה משתמשים ב‪ 3-‬סביבות‬ ‫עיקריות‪ ,‬השונות מהותית זו מזו‪:‬‬ ‫‪ ++OMNet‬הינו סימולטור שממומש ב‪ ++C-‬בסימולטור ממומשים מבני נתונים של תחנות ברשת (מחשבים‪,‬‬ ‫נתבים וכו) וניתן להגדיר מבנה נתונים לכל סוג של חבילה‪ .‬כשהסימולטור רץ‪ ,‬נתונים מטיילים בין אובייקטים‬ ‫שונים‪ ,‬אבל לא מתבצעת למעשה שום פעולת רשת‪.‬‬ ‫‪ Mininet‬מגדיר רשת וירטואלית של מחשבים וירטואלים שמחוברים בינהם ע"י ציוד רשת וירטואלית‪ .‬גם כאן מידע‬ ‫לא עובר בכבלים‪ ,‬אבל ניתן להריץ יישומי רשת אמיתיים על המחשבים הוירטואלים והם לא מרגישים אחרת‬ ‫מאשר ברשת רגילה‬ ‫‪ Emulab‬מגדיר רשת פיזית‪ ,‬כאשר כל תחנת קצה הוא מחשב אמיתי‪ .‬האמולציה פה מתבטאת בכך שהלינקים בין‬ ‫המחשבים ניתנים לשליטה‪ ,‬כך ניתן להגדיר איזו טופולוגיה ואיכות לינקים שרוצים‪.‬‬ ‫בפרוייקט הזה ננתח את המעלות והחסרונות של כל שיטה‪ .‬נריץ כמה בדיקות בסיסיות שידגימו איזו שיטה יותר‬ ‫קרובה למציאות ובאילו תנאים‪.‬‬ ‫דרישות קדם‪ :‬רשתות ‪c++ ,1‬‬ ‫יתרונות‪ :‬פרוייקט מעניין שמקנה הבנה בניתוח ביצועי רשת‬ ‫‪EZChip‬‬ ‫מנחה‪ :‬נמרוד מולר ‪[email protected]‬‬ ‫הפרוייקט מיועד לבוגרי הקורס מעבדי רשת מהירים‪ ,‬או לכאלה שלוקחים את הקורס במקביל‪.‬‬ ‫במסגרת הפרוייקט הסטודנטים יממשו אלגוריתם רשת פשוט על גבי המעבד ‪ .NP-3‬הפרוייקט יבוצע בשפת‬ ‫אסמבלר‪.‬‬ ‫יתרונות‪ :‬הכירות עמוקה ונסיון מעשי בתכנות לתוך חומרה עם דגש על ביצועים‪.‬‬ ‫סנכרון שעונים ברשת ‪OpenFlow‬‬ ‫מנחה‪ :‬טל מזרחי ‪[email protected]‬‬ ‫פרוטוקול סנכרון הזמנים ‪ PTP‬מאפשר סינכרון מאד מדויק הרשת קוית‪ PTP .‬משמש אפליקציות שונות‪ ,‬כולל‬ ‫ברשתות סלולאריות‪ ,‬משחקים ועוד‪.‬‬ ‫רשתות מבוססות תוכנה ‪ SDN‬מהוות תפיסה יחסית חדשה בעולם הרשתות‪ ,‬המאפשרת הגדרה גמישה יותר של‬ ‫רשתות גדולות‪ ,‬ע"י שליטה באלגוריתמי הניתוב מבקר מרכזי‪ .‬בדרך כלל הבקר נותן פקודות לרכיבי הרשת‬ ‫השונים באמצעות פרוטוקול ‪.OpenFlow‬‬ ‫באמצעות סינכרון זמנים מדוייק‪ ,‬ניתן לתזמן את הפקודות שהבקר מעביר לרכיבי הרשת כך שהרשת תעבוד‬ ‫בצורה יותר יעילה‪.‬‬ ‫בפרוייקט נשתמש בטכנולוגיות האלו כדי לממש את תזמון פקודות ה‪.OpenFlow-‬‬ ‫המימוש הוא בשפת ‪ c‬מעל לינוקס‬ ‫יתרונות‪ :‬הכרת הגישה של ‪ ,SDN‬ניסיון בתכנות לרשתות‬ ‫דרישות קדם‪ :‬שפת ‪ ,c‬רשתות ‪1‬‬ ‫הוספת תמיכה בביט גודש ב ‪OpenFlow -‬‬ ‫מנחה‪ :‬יניב בן יצחק ‪[email protected]‬‬ ‫‪ SDN‬היא גישה חדשה ומהפכנית ברשתות‪ ,‬בה קופסאות התקשורת ממומשות ללא לוגיקה בכלל (בניגוד לנתבים‬ ‫מאד מתוחכמים ויקרים הקיימים היום)‪ ,‬ואת ההוראות שלהן מקבלות מבקר חיצוני ממומש תוכנה הנקרא‬ ‫‪ .Controller‬הפרוטוקול בו הבקר מתקשר עם המתגים נקרא ‪.OpenFlow‬‬ ‫‪ Open Vswitch‬הינו מתג מבוסס תוכנה‪ .‬זהו מתג בעל יכולות רבות‪ ,‬ופופולארי מאד לצרכי קישרויות ברשתות‬ ‫וירטואליות‪ .‬מתג זה תומך בפרוטוקול ‪.OpenFlow‬‬ ‫ביט גודש (‪ )ECN‬הוא חלק מפרוטוקול ‪ .IP‬תפקידו הוא לאפשר לנתבים לאותת למי שמשדר את התעבורה שיש‬ ‫סכנה לעומס יתר‪ ,‬כי שהם יפחיתו את קצב השידור שלהם‪.‬‬ ‫בפרוייקט אנחנו נוסיף תמיכה לביט הזה במתג ‪ .open vswitch‬לאחר מכן נפתח מנגנון בעזרת בקר ‪OpenFlow‬‬ ‫שמנטר את נפח התעבורה ומורה למתג להדליק את הביט כאשר הנפח הכולל בלינק מסויים עובר את הסף‬ ‫המסוכן‪.‬‬ ‫יתרונות‪:‬‬ ‫ לימוד ‪( SDN‬נושא חם מאד בתחום רשתות מחשבים)‬‫ הרחבת הידע בפרוטוקולים‬‫ הצצה לעולם של מימוש מתגים‬‫דרישות קדם‪ :‬ממ"ת‪ ,‬רשתות ‪1‬‬ ‫וידוא נכונות ניתוב ברשתות מבוססות ‪OpenFlow‬‬ ‫מנחה‪ :‬יניב בן יצחק ‪[email protected]‬‬ ‫‪ Datacenter‬הינה רשת מחשבים בעלת עשרות עד אלפים של מחשבים‪ ,‬המחוברים ביניהם ברשת מאד מהירה‪.‬‬ ‫‪ mininet‬הינו אמולטור אשר בעזרתו ניתן לדמות ‪ datacenter‬ע"י הגדרת מאות מחשבים וירטואלים קטנים‪ ,‬וחיבור‬ ‫ביניהם‪.‬‬ ‫בפרוייקט הזה נתחבר ל‪ datacenter -‬יחסית גדול‪ ,‬אשר מקושר בטופולוגיה מסויימת ומממש אלגוריתם ניתוב‬ ‫בעזרת ‪.Openflow‬‬ ‫הפרוייקט עצמו יפעיל מערכת בדיקות אשר מייצרת תעבורה סינטטית כל פעם בין ‪ 2‬מחשבים שונים‪ ,‬ומוודאת‬ ‫שהנתיב בו התעבורה היתה אמורה לעבור‪ ,‬הוא הנתיב בפועל בו התעבורה עוברת‪ ,‬ללא דליפות לצדדים‪.‬‬ ‫הפלט של הבדיקה יכול להיות גרפי‪ ,.‬למשל ציור של הרשת עם המסלול בין כל ‪ 2‬מחשבים‪.‬‬ ‫דרישות קדם‪ :‬ממ"ת‪ ,‬רשתות ‪1‬‬ ‫סימולציה של טופולוגיות שונות עבור ‪Data Centers‬‬ ‫מנחה‪ :‬יניב בן יצחק ‪[email protected]‬‬ ‫‪ mininet‬הינו אמולטור אשר בעזרתו ניתן לדמות ‪ datacenter‬ע"י הגדרת מאות מחשבים וירטואלים קטנים‪ ,‬וחיבור‬ ‫ביניהם‪ .‬החיבור נעשה בעזרת לינקים וירטואלים ומתגים וירטואלים‬ ‫‪ Data Center‬הינו אוסף של מחשבים המחוברים ביניהם ברשת ומנהלים מידע עבור חברה או ארגון‪ .‬מספר‬ ‫המחשבים ב‪ Data Center-‬יכול לנוע בין מחשבים בודדים לעשרות אלפים‪.‬‬ ‫לכל ארגון יש היום ‪ data Center‬משלו‪ ,‬בין אם באופן עצמאי ובין אם ע"י מיקור חוץ אצל חברה מארחת (למשל‬ ‫אמזון או אינטרספייס)‬ ‫בפרוייקט הזה נשתמש ב‪ mininet-‬כדי לדמות ‪ Data Center‬ע"י יצירת טופולוגיה וקונפיגורציה של המתגים‬ ‫הוירטואלים‪.‬‬ ‫המימוש הוא בשפת פייטון‪.‬‬ ‫יתרונות‪:‬‬ ‫הכרה לעומק של רשתות ושל האתגרים בתחום הרשתות ב‪.Data Center-‬‬ ‫שימוש בסביבת פיתוח קלה יחסית ללימוד‪ ,‬ומאפשרת יצירתיות רבה‪.‬‬ ‫התגוננות מפני תקלות רשת‬ ‫מנחה‪ :‬יוסי ילוז ‪[email protected]‬‬ ‫בשנים האחרונות כמות המידע העוברת ברשת האינטרנט גדלה מאוד‪ .‬מכאן כל נפילה ברשת תוביל לאיבוד רב‬ ‫של מידע‪ ,‬ולכן החשיבות להתמודדות מהירה מפני תקלות‪.‬‬ ‫קיימות שתי גישות מקובלות להתמודדות מפני תקלות‪:‬‬ ‫‪ - E2E protection‬בגישה זו מקצים מסלול גיבוי בין המקור והיעד אותם רוצים לגבות‬ ‫‪ -local protection‬בגישה זו מקצים גיבוי לכל לינק במסלול הנדרש‪.‬‬ ‫בפרוייקט זה תממשו אלגוריתם רשת חדשני להתגוננות מפני תקלות בגישה של ‪.Local Protection‬‬ ‫הפרויקט כולל סימולציות תוך השוואה עם גישות קיימות‪.‬‬ ‫המימוש בשפת ‪C++‬‬ ‫דרישות קדם‪ :‬רשתות ‪1‬‬ ‫יצירת מודל משופר ל טופולוגי ת רשת האינטרנט‬ ‫מנחה‪ :‬אלי מירום ‪[email protected]‬‬ ‫רשת האינטרנט הינה גדולה מאד וסבוכה מאד‪.‬‬ ‫כאשר רוצים ליצור מודל של רשת האינטרנט‪ ,‬צריך לקחת בחשבון את המבנה הסבוך הזה‪ ,‬כולל מיקום ברשת‬ ‫(משתמשי קצה‪ ,‬ספקים‪ ,‬שדרת האינטרנט ועוד(‪.‬‬ ‫קיימים כיום כלים ליצירת מודל טופולוגי‪ ,‬אבל הם בדרך כלל לא מתארים את המציאות העכשוית‪ ,‬מכיון שמאז‬ ‫שכלים אלו פותחו‪ ,‬השתנו דברים עקרוניים במבנה הרשת‪ ,‬וביחוד בשדרת האינטרנט‪.‬‬ ‫בפרויקט הזה נישען על פרסומים מאוחרים לגבי מבנה הרשת נכון להיום‪ ,‬ונשפר את אחד הכלים ליצירת מודל‬ ‫הרשת ע"י מימוש אחד מהפרסומים האלה‪.‬‬ ‫ניווט מבוסס פוטנציאל ברשתות מחשבים‬ ‫מנחה‪ :‬שי ורגפטיק ‪[email protected]‬‬ ‫רשתות תקשורת נתונים דינמיות הולכות וגדלות מיום ליום‪ .‬אינספור מכשירים כגון סמארטפונים ‪,‬טאבלטים‪,‬‬ ‫חשבים ניידים ועוד‪ ,‬משתמשים בתקשורת נתונים אלחוטית באופן קבוע ומשנים את מיקומם בתדירות גבוהה‪.‬‬ ‫ניווט חבילות המידע בטופולוגיה משתנה מסוג זה מציב אתגרים חדשים מכיוון שאלגוריתמים מבוססי טבלאות‬ ‫ניתוב אינם מספיקים להתכנס תחת השינויים המהירים וחבילות מידע עלולות להסתובב ברשת זמן בלתי מוגבל‬ ‫מבלי להגיע ליעדן‪ ,‬לגרום להשהיות גדולות ואף לבעיות יציבות‪ .‬אחד הפתרונות הפופולריים המוצעים לבעיה זו‬ ‫הינו אלגוריתם ה‪ Backpressure-‬הפועל ללא טבלאות ניתוב ע"י שליחת החבילות במורד הפוטנציאל המוגדר לפי‬ ‫מספר החבילות‬ ‫בתורים‪.‬‬ ‫במסגרת פרויקט זה ייבדקו ויוצעו שיפורים לפתרון חדש לבעיית הניווט בטופולוגיה משתנה ותתבצע השוואת‬ ‫הביצועים של פתרון זה לתיאוריה ולביצועי אלגוריתם ה ‪ - Backpressure‬במספר ממדים ע"י סימולציות‪.‬‬ ‫הפרויקט ימומש בשפת ‪ C‬או ב‪ .MATLAB-‬דרישות קדם‪ :‬מבוא למבני נתונים ואלגוריתמים ‪ ,‬רשתות מחשבים‬ ‫ואינטרנט ‪.1‬‬ ‫‪.‬‬