آزاد شکر الهی

تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

 

 

 

 

دانشكده فني مهندسي

گروه مهندسي عمران

 

 جلسه دفاعیه پایان نامه جهت دريافت درجه كارشناسي ارشد در رشته مهندسي کامپیوتر

 

عنوان:

ارتقا عملکرد الگوریتم­های دست بندی بسته مبتنی بر درخت تصمیم با استفاده ازخوشه واحد پردازش گرافیکی

 

 

استاد راهنما:

دكتر مهدی عباسی

 

داوران:

دکتر مهدی سخایی نیا

دکتر محمد نصیری

 

 

نگارش:

آزاد شکراللهی

 

 

زمان: چهارشنبه 25 بهمن ماه 95 ، ساعت 18تا 20

مکان: آمفی تئاتر دانشکده مهندسی

 

چکیده

دسته­بندی بسته­ها یکی از پردازش­های اساسی در مولفه­های متنوع شبکه­ای است که توسط پردازنده­های شبکه­ای اجرا می­شود. این فرآیند جریان­های ترافیکی را بر اساس پارامترهای مختلف دسته­بندی می­کند. روش­های سخت­افزاری هزینه­ی بالا و توسعه­پذیری محدودی را به­همراه دارند. در مقابل روش­های نرم­افزاری که این مشکلات را برطرف می­کنند سرعت پایینی دارند. يک ايده کليدي براي رفع اين مشکل، موازي‏سازي دسته­بندي بسته‏ها روي خوشه­ی پردازش مرکزی وخوشه پردازش گرافیکی است. در این پژوهش الگوریتم درخت سلسله مراتبی در خوشه­ی پردازنده­ی گرافیکی، خوشه پردازنده  مرکزی و ترکیب این خوشه­ها با سناریوهای مختلف پیاده­سازی شده است. در اين سناريوها برای اجرای موازی الگوریتم روی خوشه­ی پردازنده گرافیکی از مدل برنامه نویسی کودا و MPI و روی خوشه پردازنده مرکزی از  مدل برنامه­نویسیMPI  وOpenMP  بهره گرفته شده است و با اجراي الگوريتم روي یک سیستم تک پردازنده گرافیکی و مرکزی با استفاده از مدل­های نامبرده مقایسه شده است. نتایج پیاده­سازی سناریوها و حالت­های مختلف بر خوشه پردازنده گرافیکی نشان می­دهد که کارایی آن بهتر از استفاده از یک سیستم با یک پردازنده گرافیکی است. همچنین نتايج پياده سازي و اجراي الگوریتم بر ترکیب خوشه­­های پردازنده مرکزی وگرافیکی نشان می­دهد که نتایج آن نسبت به استفاده از خوشه گرافیکی به­مراتب بهتر است.

کلمات کلیدی

دسته­بندی بسته، الگوریتم درخت سلسله مراتبی،پردازنده گرافیکی، خوشه گرافیکی،MPI، OpenMP، کودا

 

 

  Abstarct:

  packet classification is one of the primary processes in diverse network elements which often is run by network processors. This automatic process classifies network traffic flows based on several parameters including port number and address of the source and destination. Though it is possible to accelerate packet classification algorithms through their hardware implementation, this solution has a high cost and a limited extensibility. On the other hand, software methods which solve these problems suffer from low speed. A key idea to solve this problem is to parallelize packet classification on graphical processing units (GPUs). In this paper, we study parallel forms of decision tree to classify packets on GPU Cluster using CUDA platform. To achieve the highest level of parallelism offered by CUDA, a fine-grain parallelism is considered. In the proposed form, after transferring packets from the host memory to the general memory of Cluster GPU, each packet is assigned to a thread to be classified. In addition, the performance of parallel implementation of aforementioned algorithms is evaluated considering three possible scenarios of storing classification rules and packet headers in different memory modules of GPU Cluster.

Results show that parallel versions of algorithms on GPU Cluster, are superior to their corresponding sequential versions on one GPU, in speed and throughput. In addition, the highest performance of the parallel algorithm is achieved when the GPU cluster is used.

   Moreover, we are parallelized decision tree algorithms On CPU Cluster and CPU-GPU cluster via  possible methods. Comparing evaluation results shows that the parallel versions of these algorithms on CPU-GPU Cluster is better than corresponding parallel versions on one GPU,CPU and GPU Cluster in speed and throughput.

 

Key Words: Packet Classification, decision tree Search, GPU, GPU Cluster Parallel Process,

MPI, OpenMP,CUDA

 

 

فرم رزومه

مشخصات فردي

نام : آزاد

نام خانوادگي : شکراللهی

مدرك تحصيلي : فوق لیسانس مهندسی فناوری اطلاعات گرایش شبکه­های کامپیوتری

محل اخذ مدرك : دانشگاه بوعلی سینا همدان

رتبه قبولی:204

تاريخ تولد : 4/10/68

محل تولد : سنندج

وضعيت تاهل : مجرد

آدرس منزل : سنندج بهاران-19/3- خیابان شبستری کوچه لاله شش-پلاک 78

تلفن :33776344

همراه:09380918554

ایمیل: azad.sh1990@gmail.com

  

تخصص­ها:

اشنای کامل به:

·        زبان ­های برنامه نویسی C، C++، java ،C#، Matlab، TCL، AWK

·        زبان­های برنامه نویسی تحت وب ASP.NET وPHP و جوملا

·         زبان­های برنامه نویسی موازی

§        برنامه نویسی CUDA در کارت گرافیک

§        برنامه نویسی OpenMP در سیستم­های چند پردازنده ای

§        برنامه نویسی MPI در شبکه

§        Pthread

§         TBB

·        مجموعه افیس، word، Excel، visio و..

·        پایگاه داده SQL و Access

·        سیستم­عامل­های

§        Windows

§        Windows server

§        Ubuntu

§        Fedora

§        Centos

§        Bsd

·        شبکه و مفاهیم شبکه و اینترنت

§        Network+

§        CCNA

§        CCNP

§        MCITP

§        امنیت شبکه Scyter

§        شبیه ساز­های شبکه

§        Packet tracer

§        GNS3

§        NS2

§        NS3 و ..

·        Shell نویسی در لینوکس

·        سخت افزار کامپیوتر

§        Bios کردن سیستم و....

·        زبان انگلیسی

·        کل درس­­های دوره لیسانس مهندسی فناوری اطلاعات، مهندسی نر­م افزار، و مهندسی سخت افزار

·        دروس دوره کارشناسی ارشد شبکه­های کامپیوتری