|
|
Zabezpečení vysokorychlostních komunikačních systémů
Smékal, David ; Martinásek, Zdeněk (oponent) ; Hajný, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá šifrováním dat pomocí AES a jejich implementací pomocí jazyka VHDL na síťovou FPGA kartu. V teoretické části práce je vysvětlen algorimus šifrování AES, jeho jednotlivé kroky a použité operační módy. Dále je popsán programovací jazyk VHDL, jeho vývojové prostředí Vivado, FPGA karty a konfigurovatelný framework NetCope. Praktickou částí práce je implementace šifry AES–128 v jazyce VHDL, jejíž výstup byl použit v FPGA kartě, která vykoná šifrování. Pomocí simulace byly efektivně odladěny chyby a dále bylo možné provést syntézu. Toto vše bylo prováděno za pomoci vývojového softwaru Vivado. Posledním krokem praktické části práce bylo testování na kartě COMBO-80G. Na FPGA kartu byly implementovány celkem 4 projekty. Dva z nich jsou šifrování a dešifrování ECB módu AES algoritmu a zbylé dva popisují šifrování a dešifrování módu CBC.
|
|
|
Automatická konfigurace obslužných nástrojů pro FPGA firmware
Perešíni, Martin ; Matoušek, Jiří (oponent) ; Kučera, Jan (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá návrhom automatickej konfigurácie obslužných nástrojov pre FPGA firmvér. Zadanie práce je riešené v rámci výskumnej aktivity združenia CESNET, ktoré sa venuje vývoju hardvérovo akcelerovaných sieťových kariet postavených na technológií FPGA. Cieľom práce je náhrada súčasného neflexibilného systému pre popis štruktúry firmvéru, ktorý je použitý združením v projektoch NIC, HANIC a SDM. Pôvodný systém je založený na popise firmvéru samostatným XML súborom, ktorý je vytváraný ručne pre každú konfiguráciu. Na základe dôkladnej analýzy problémov systému bol vytvorený návrh. Následne bol tento systém nahradený Device Tree popisom, ktorý dovoľuje automatické generovanie popisu konfigurácie zmenou v prekladovom systéme platformy NetCOPE. Vygenerovaný popis je priamo distribuovaný spolu s hardvérovou konfiguráciou. Softvérové nástroje pracujúce s firmvérom využijú popis pre prácu s firmvérom. V práci bol návrh systému implementovaný a následne bola úspešne overená jeho funkčnosť na nástroji ethctl. Na záver práce sú spomenuté ďalšie možné rozšírenia systému.
|
|
|
I/O Virtualization in Networking
Perešíni, Martin ; Kekely, Lukáš (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
There are many different reasons for companies and organizations to invest in virtualization today, but it is probably safe to assume that financial motivation is number one on the list. Virtualization can save a lot of money. This thesis deals with the problem of I/O virtualization in the network environment in order to keep pace with this trend. The ultimate goal of this thesis is to develop working I/O virtualization software drivers that operate with FPGA-accelerated cards, thus enhancing their potential even more and saving the operational costs of big data centers. Their main benefits should be re-usability (flexibility) in a virtualized environment with the smallest possible performance loss. The theoretical part deals with current trends in I/O virtualization, technologies such as virtio, vhost, SR-IOV, VFIO and mediated devices. The practical part of this thesis suggests two ways of addressing this problematic. The first is to use software-emulation virtio technology. The second is based on the hybrid paravirtualization VFIO-mdev technology. Both approaches have different benefits in terms of performance and device manageability. Each solution's use case has its own drawback, like the complexity of the solution and the problematic integration into the system. The desired goals were achieved and manifested in the final form of the prototype driver nfb_mdev.
|
|
|
P4 cryptographic primitive support
Cíbik, Peter ; Malina, Lukáš (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
This diploma thesis deals with the problem of high-speed communication security which leads to the usage of hardware accelerators, in this case high-speed FPGA NICs. Work with simplification of development of FPGA hardware accelerator applications using the P4 to VHDL compiler. Describes extension of compiler of cryptographic external objects support. Teoretical introduction of the thesis explains basics of P4 language and used technologies. Describes mapping of external objects to P4 pipeline and therefore to FPGA chip. Subsequently deals with cryptographic external object, compatible wrapper implementation and verification of design. Last part describes implementation and compiler extension, cryptographic external object support and summarizes reached goals.
|
|
|
Network Traffic Simulation and Generation
Matoušek, Jiří ; Kořenek, Jan (oponent) ; Korček, Pavol (vedoucí práce)
S rozvojem počítačových sítí umožnujících přenosy dat rychlostí 10 Gb/s a vyšší roste také potřeba vývoje nových síťových zařízení schopných pracovat na takovýchto rychlostech. Nově vyvinutá síťová zařízení je třeba před jejich nasazením do reálného provozu podrobit důkladnému testování, které se provádí pomocí přehrávání uměle vytvořeného nebo dříve zachyceného síťového provozu na lince vedoucí k testovanému zařízení, to vše také na maximální rychlosti linky. Současná testovací zařízení buď nejsou dostatečně výkonná, nebo kromě svého vysokého výkonu vynikají také vysokou cenou. Cílem této diplomové práce je tedy navrhnout hardwarově akcelerovanou aplikaci schopnou generování a přehrávání síťového provozu rychlostí 10 Gb/s. Pro akceleraci aplikace je použita karta COMBOv2 společně s platformou NetCOPE. Architektura navržené aplikace je modulární, což umožňuje s výhodou využít jednotlivé části aplikace pro implementaci různých funkcí. Mezi ty patří generování syntetického IPv4 nebo IPv6 provozu a dále pak přehrávání dříve zachyceného síťového provozu uloženého v paměti počítače. Generovaná i přehrávaná síťová data jsou vysílána do sítě rychlostí 10 Gb/s, přičemž na výstupu je možné omezit přenosovou rychlost až na hodnotu 1 Mb/s. V závěru práce je provedeno srovnání vlastností implementované aplikace s generátorem paketů implementovaným na platformě NetFPGA, které vyznívá příznivěji pro popisovanou aplikaci.
|
|
|
Platforma pro rychlý vývoj síťových zařízení
Tobola, Jiří ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Kořenek, Jan (vedoucí práce)
Tato práce popisuje návrh a implementaci platformy pro rychlý vývoj síťových zařízení na rodině karet COMBO. Navržená platforma zahrnuje jednotný protokol pro přenos dat ve formě paketů, sadu nástrojů pro manipulaci s daty ve formátu tohoto protokolu, vstupní a výstupní síťové bloky pro gigabitový ethernet, vysokorychlostní propojení se softwarovou vrstvou přes systémové sběrnice PCI, PCI-X nebo PCI-Express a množinu bloků pro analýzu a zpracování síťového provozu. Využití navržené platformy je demonstrováno při návrhu a implementaci síťové karty, hardwarového firewallu a exportéru unifikovaných hlaviček paketů.
|
|
|
Přizpůsobení platformy NetCOPE pro kartu NetFPGA
Koranda, Karel ; Puš, Viktor (oponent) ; Korček, Pavol (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přizpůsobením platformy NetCOPE určené pro rychlou tvorbu hardwarově akcelerovaných síťových aplikací pro karty NetFPGA-10G. Obecně seznamuje s cílovou technologií FPGA čipů a popisuje rozdíly mezi kartami rodiny COMBOv2 a NetFPGA. Cílem práce je především navrhnout, provést a zdokumentovat nezbytné úpravy platformy NetCOPE, testování cílového hardwarového zařízení s již přizpůsobenou platformou a zhodnocení možností vložení aplikačního jádra.
|
|
|
Zvyšování výkonnosti síťových aplikací
Štourač, Jan ; Korček, Pavol (oponent) ; Puš, Viktor (vedoucí práce)
Pod záštitou sdružení CESNET vznikla rodina karet COMBO s programovatelným hradlovým polem, jež je navržena pro akceleraci zpracování toku dat na vysokorychlostních sítích. Nad těmito kartami je postavena platforma NetCOPE, která má za cíl zrychlit a zjednodušit vývoj síťových aplikací. Tato práce se zabývá podrobnou analýzou datové propustnosti této platformy a navrhuje některá možná zlepšení, jež by mohla mít pozitivní vliv na celkový dosažený výkon.
|
|
|
Cipher Twofish Implementation On Fpga Board
Cíbik, Peter
This paper deals with nowadays hot topic, which is data security and secure communication. It describes solution which uses Twofish cipher to ensure confidentiality of data. The cipher Is implemented in VHDL language and used on FPGA chip because of execution speed. The teoretical introduction explains need for secure the communication and data. In the next parts Twofish cipher and implementation are being discussed.
|
|
|
Automatická konfigurace obslužných nástrojů pro FPGA firmware
Perešíni, Martin ; Matoušek, Jiří (oponent) ; Kučera, Jan (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá návrhom automatickej konfigurácie obslužných nástrojov pre FPGA firmvér. Zadanie práce je riešené v rámci výskumnej aktivity združenia CESNET, ktoré sa venuje vývoju hardvérovo akcelerovaných sieťových kariet postavených na technológií FPGA. Cieľom práce je náhrada súčasného neflexibilného systému pre popis štruktúry firmvéru, ktorý je použitý združením v projektoch NIC, HANIC a SDM. Pôvodný systém je založený na popise firmvéru samostatným XML súborom, ktorý je vytváraný ručne pre každú konfiguráciu. Na základe dôkladnej analýzy problémov systému bol vytvorený návrh. Následne bol tento systém nahradený Device Tree popisom, ktorý dovoľuje automatické generovanie popisu konfigurácie zmenou v prekladovom systéme platformy NetCOPE. Vygenerovaný popis je priamo distribuovaný spolu s hardvérovou konfiguráciou. Softvérové nástroje pracujúce s firmvérom využijú popis pre prácu s firmvérom. V práci bol návrh systému implementovaný a následne bola úspešne overená jeho funkčnosť na nástroji ethctl. Na záver práce sú spomenuté ďalšie možné rozšírenia systému.
|
host ::
RSS.