📄Работа №25035
Тема: Моделирование и прототипирование основных узлов для встроенного сетевого контроллера защищенного канала Ethernet
Характеристики работы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Информатика и вычислительная техника
Объем:
56 листов
Год:
2018
Просмотров:
605
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 4
1 Обзор ведущих мировых достижений в реализации защищенных каналов связи стандарта Ethernet 6
1.1 Обзор сетевых устройств 6
1.1.1 Microchip 6
1.1.2 Intel 7
1.1.3 WIZnet 7
1.1.4 ЭЛВИС 7
1.1.5 Миландр 9
1.2 Обзор микроконтроллеров 11
1.3 Обзор средств моделирования 12
1.3.1 Обзор средств моделирования архитектуры 12
1.3.2 Обзор средств разработкипрограммного обеспечения 16
1.3.3 Обзор средств анализа сети 19
1.4 Обзор методовшифрования 22
1.4.1 Шифр Цезаря 23
1.4.2 Таблица Виженера 24
1.4.3 КвадратПолибия 25
Выводы к Главе 1 27
2 Архитектура и программная модель контроллера с защищенным каналом
Ethernet 28
2.1 Описание структурной схемы 28
2.2 Разработка функциональной схемы 29
2.3 Выбор состава оборудования 31
Выводы к Главе 2 32
3 Программное и аппаратное обеспечение лабораторного прототипа 33
3.1 Архитектура программного обеспечения 33
3.2 Разработка алгоритмов приема и передачи пакетов 34
3.1.1 Передача пакетов 34
3.1.2 Прием пакетов 35
3.2 Разработка программного обеспечения 37
Выводы к Главе 3 38
4 Результаты тестирования и сравнительного анализа полученных решений 39
4.1 Отработка модулей в средах моделирования 39
4.2 Проверка работоспособности программного обеспечения 40
4.3 Анализ трафика 46
Выводы к Главе 4 47
Заключение 48
Список сокращений 50
Список используемых источников 51
ПРИЛОЖЕНИЕ
1 Обзор ведущих мировых достижений в реализации защищенных каналов связи стандарта Ethernet 6
1.1 Обзор сетевых устройств 6
1.1.1 Microchip 6
1.1.2 Intel 7
1.1.3 WIZnet 7
1.1.4 ЭЛВИС 7
1.1.5 Миландр 9
1.2 Обзор микроконтроллеров 11
1.3 Обзор средств моделирования 12
1.3.1 Обзор средств моделирования архитектуры 12
1.3.2 Обзор средств разработкипрограммного обеспечения 16
1.3.3 Обзор средств анализа сети 19
1.4 Обзор методовшифрования 22
1.4.1 Шифр Цезаря 23
1.4.2 Таблица Виженера 24
1.4.3 КвадратПолибия 25
Выводы к Главе 1 27
2 Архитектура и программная модель контроллера с защищенным каналом
Ethernet 28
2.1 Описание структурной схемы 28
2.2 Разработка функциональной схемы 29
2.3 Выбор состава оборудования 31
Выводы к Главе 2 32
3 Программное и аппаратное обеспечение лабораторного прототипа 33
3.1 Архитектура программного обеспечения 33
3.2 Разработка алгоритмов приема и передачи пакетов 34
3.1.1 Передача пакетов 34
3.1.2 Прием пакетов 35
3.2 Разработка программного обеспечения 37
Выводы к Главе 3 38
4 Результаты тестирования и сравнительного анализа полученных решений 39
4.1 Отработка модулей в средах моделирования 39
4.2 Проверка работоспособности программного обеспечения 40
4.3 Анализ трафика 46
Выводы к Главе 4 47
Заключение 48
Список сокращений 50
Список используемых источников 51
ПРИЛОЖЕНИЕ
📖 Введение
Проектирование сетевых контроллеров из состава аппаратуры специального назначения, предназначенной для эксплуатации в условиях дестабилизирующих факторов окружающей среды, является актуальной инженерной задачей. Основными проблемами проектирования являются обеспечение надежности связи, защита от несанкционированного доступа, компактная реализация, радиационная стойкость устройств, а также высокие скорости передачи информации [1].
Для решения обозначенных задач разрабатываются нестандартные протоколы и методики обмена данными, применяется помехоустойчивое кодирование и шифрование. На аппаратном уровне обеспечивают радиационную стойкость. Поэтому создание доступных инструментальных средств, обеспечивающих отработку новых протоколов высокого уровня, является актуальной инженерной задачей.
В составе бортовой аппаратуры зачастую применяются устройства, подключенные к Ethernet каналу. Например: навигационные приемники наземного базирования, контрольно-измерительная аппаратура, станции тропосферной связи и прочее [2].
В отечественной промышленности идет активное импортозамещение, что предполагает использование отечественных аналогов, которых не всегда достаточно для производства той или иной составляющей. В России выпускается ряд готовых решений на базе радиационно-стойких сверхбольших интегральных схем (СБИС). Например, СБИС от компаний Элвис [3] или Миландр [4]. Однако в данных СБИС противодействие дестабилизирующим факторам реализуется при разработке на техническом уровне. Например, применяют технологии «кремний на изоляторе», «кремний на сапфире», охранные кольца для ячеек, дублирование или троирование ячеек памяти и прочее [5].
Таким образом, целью выпускной квалификационной работы является разработка программно-аппаратного инструментария для отработки программного обеспечения сетевых контроллеров стандарта Ethernet.
Для решения обозначенных задач разрабатываются нестандартные протоколы и методики обмена данными, применяется помехоустойчивое кодирование и шифрование. На аппаратном уровне обеспечивают радиационную стойкость. Поэтому создание доступных инструментальных средств, обеспечивающих отработку новых протоколов высокого уровня, является актуальной инженерной задачей.
В составе бортовой аппаратуры зачастую применяются устройства, подключенные к Ethernet каналу. Например: навигационные приемники наземного базирования, контрольно-измерительная аппаратура, станции тропосферной связи и прочее [2].
В отечественной промышленности идет активное импортозамещение, что предполагает использование отечественных аналогов, которых не всегда достаточно для производства той или иной составляющей. В России выпускается ряд готовых решений на базе радиационно-стойких сверхбольших интегральных схем (СБИС). Например, СБИС от компаний Элвис [3] или Миландр [4]. Однако в данных СБИС противодействие дестабилизирующим факторам реализуется при разработке на техническом уровне. Например, применяют технологии «кремний на изоляторе», «кремний на сапфире», охранные кольца для ячеек, дублирование или троирование ячеек памяти и прочее [5].
Таким образом, целью выпускной квалификационной работы является разработка программно-аппаратного инструментария для отработки программного обеспечения сетевых контроллеров стандарта Ethernet.
✅ Заключение
В результате выполнения выпускной квалификационной работы разработан реконфигурируемый сетевой контроллер с шифрованным каналом Ethernet. В пояснительной записке описаны программно-аппаратный инструментарий для разработки такой системы, а такжеее архитектура и этапыразработки.
По результатам программного и аппаратного тестирования была составлена сравнительная таблица выборок скоростных характеристик при пересылке пакетов. Каждая выборка состоит из 1000 измерений. В таблице 8 представлены усредненные, минимальные и максимальные значения, определенные по снятым характеристикам. На рисунке 32 представлен график со скоростными выборками передачипакетов.
По результатам программного и аппаратного тестирования была составлена сравнительная таблица выборок скоростных характеристик при пересылке пакетов. Каждая выборка состоит из 1000 измерений. В таблице 8 представлены усредненные, минимальные и максимальные значения, определенные по снятым характеристикам. На рисунке 32 представлен график со скоростными выборками передачипакетов.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.