Podrobno

VZPOSTAVITEV SISTEMA IZBOLJŠAVE KVALITETE STORITEV NA VEZJU FPGA V 10G ETHERNETNEM OMREŽJU
ID Torkar, Lenart (Avtor), ID Možek, Matej (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,41 MB)
MD5: 1A6F44C34B7A26CD6E603C2CE29A58F5

Izvleček
V tem delu je predstavljena zasnova QoS sistema, katerega namen je izboljšati kakovost storitev in zanesljivost povezav v Ethernetnih omrežjih, zlasti kadar vhodni promet presega zmogljivost izhodnega kanala. V takih primerih lahko pride do različnih oblik degradacije delovanja omrežja: od rahlega poslabšanja kakovosti povezav, kot sta povečana zakasnitev ali nihanje hitrosti, do popolnih izgub povezav. Slednje je lahko posebej kritično v okoljih, kjer gre za promet kritične infrastrukture – na primer v industrijskih nadzornih sistemih, bančnih omrežjih ali varnostnih institucijah, kjer že kratkotrajna prekinitev lahko povzroči resne posledice. Predstavljeni QoS sistem temelji na uveljavljenih in preizkušenih algoritmih za uravnavanje podatkovnega prometa, ki omogočajo nadzor nad zapolnjenostjo pomnilniških struktur, pravično razporejanje pasovne širine ter preprečevanje preobremenitev. Zasnova združuje robustnost klasičnih pristopov z modularnostjo, ki omogoča nadaljnje nadgradnje in prilagoditve glede na specifične potrebe omrežnega okolja. Rezultat je fleksibilen in razširljiv sistem, ki lahko učinkovito podpira tako splošne kot tudi visoko specializirane aplikacije, kjer je zanesljivost prenosa podatkov ključnega pomena. Sistem je bil v celoti implementiran na FPGA platformi, kar je pomembna prednost pri obdelavi omrežnega prometa. FPGA omogoča pravo paralelno izvajanje logike, zato lahko posamezne komponente sistema – od merjenja zasedenosti pomnilnikov do arbitraže in izpuščanja paketov – delujejo istočasno in brez medsebojnega čakanja. Tak pristop bistveno zmanjša zakasnitve in omogoča izjemno visoko pretočnost podatkov, saj se obdelava paketov izvaja sproti, neposredno v strojni logiki. Zato je FPGA idealna platforma za implementacijo takih mehanizmov, ki morajo delovati deterministično, hitro in zanesljivo tudi pri zelo visokih hitrostih prenosa.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:QoS, FPGA, Ethernet omrežja, zanesljivost, Python, oblikovanje prometa, nadzor prometa
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2026
PID:20.500.12556/RUL-180829 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:17.03.2026
Število ogledov:16
Število prenosov:2
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Izvleček:
This work presents the design of a QoS system intended to improve service quality and connection reliability in Ethernet networks, particularly in situations where the incoming traffic exceeds the capacity of the outgoing channel. In such cases, various forms of network performance degradation may occur: from mild deterioration of connection quality, such as increased latency or throughput fluctuations, to complete loss of connectivity. The latter can be especially critical in environments that handle traffic of vital importance—such as industrial control systems, banking networks, or security institutions—where even brief interruptions can lead to severe consequences. The presented QoS system is based on well-established and thoroughly tested traffic-management algorithms that enable control over buffer occupancy, fair bandwidth allocation, and prevention of overload conditions. The design combines the robustness of classical approaches with a modular structure that allows further upgrades and adaptations to the specific requirements of the target network environment. The result is a flexible and scalable system capable of effectively supporting both general-purpose and highly specialized applications where reliable data transmission is essential. The system has been fully implemented on an FPGA platform, which provides a significant advantage for processing network traffic. FPGAs enable true parallel execution of logic, allowing individual system components—from buffer-occupancy monitoring to arbitration and packet dropping—to operate simultaneously without blocking one another. This approach greatly reduces latency and enables extremely high data throughput, as packet processing is performed continuously and directly in hardware. For these reasons, FPGAs are an ideal platform for implementing such mechanisms, which must operate deterministically, quickly, and reliably even at very high transmission speeds.

Ključne besede:QoS, FPGA, Ethernet omrežja, reliability, Python, traffic shaping, traffic control

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj