Study, Conception and Optimization of a Complete Security Framework for Wavelength Division Multiplexing Optical Networks (CSF-WDM)

Abstract

Au premier trimestre 2020, nous avions atteint 58,7% de pénétration mondiale d'Internet, la demande de bande passante continue d'augmenter alors qu'une grande variété d'applications de réseaux optiques continue de croître, ainsi que les taux de transmission croissants (70,46 Tb / s). La grande variété d'applications permet d'étendre la surface d'attaque du réseau, tandis que les taux de transmission élevés conduisent à mettre en évidence des effets non linéaires dans les réseaux optiques. Ma thèse de doctorat, « une architecture de protection compressive pour les réseaux optiques WDM (CSF-WDM) », examine trois problèmes clés pour combler l'écart entre l'augmentation des demandes de bande passante, la grande variété d'applications, le taux de transmission élevé et l'attaque en expansion de la surface, et pour prendre pleinement avantage des réseaux optiques. Ce doctorat conçoit une architecture de réseau optique CSF-WDN pour répondre efficacement et en toute sécurité aux demandes des consommateurs. J'ai donc proposé un algorithme de routage statique et de longueur d'onde pour les réseaux optiques, modélisé comme un modèle linéaire mixte en nombres entiers, avec des fonctions objectives pour réduire l'attaquabilité du réseau tout en maximisant le débit. L'algorithme satisfait la condition de prévention au stade de la conception, où la topologie virtuelle attaquable minimale est sélectionnée pour les demandes de routage réseau, et l'algorithme d'attribution de la longueur d'onde de probabilité de blocage du blocage (First Fit, Random Fit, Middle Channel ou Last Channel) est sélectionné pour attribuer les longueurs d'onde dans le réseau pour chaque demande de chemin optique. Ensuite, j'ai modélisé les effets non linéaires de la couche physique (SPM, SPM et FWM) de manière analytique et expérimentale. Analytiquement, j'ai vu le même effet dans une fibre optique avec seulement 1 Nano Watt de puissance dans un matériau en vrac avec 1 Watt de puissance. J'ai également montré comment la dispersion des fibres a peu d'effet sur le XPM, tout en ayant un impact négatif significatif sur le FWM, alors qu'une plus grande quantité entraîne moins de SPM. Ensuite, j'ai mené des études expérimentales sur la façon dont la modulation de phase propre contribue à l'élargissement du spectre propre. J'ai trouvé que la modulation phasephase provoque l'élargissement du spectre naturel et le mélange avec quatre ondes provoque laproduction de nouvelles fréquences. Dans le réseau WDM examiné, j'ai également identifié les seuils pour chacun de ces effets non linéaires analysés. Dans une tentative d'emprunter les enseignements de la psychologie et des sciences du comportement à la gestion des réseaux optiques, j'ai mené des recherches dans les domaines des sciences psychologiques et comportementales, appris sur le modèle de promotion et de prévention, et j'ai proposé un cadre appelé modèle réaliste du comportement, qui est basé sur la mentalité de prévention, dérivée de la théorie de mise au point réglementaire en ce qui concerne la perception des gens dans la prise de décision. L’état d'esprit de prévention se soucie de la sûreté et de la sécurité, qui est au cœur du modèle de gestion de réseau que j'ai proposé. Ce dernier s'appuie sur l'intériorisation de l'état d'esprit de prévention dans les organisations de gestion de réseau, tout en mettant en œuvre les domaines fonctionnels ISO de gestion de réseau (FCAPS dans le contexte de la gestion des réseaux optiques). Par la suite, j'ai présenté une nouvelle solution créative, suggérant l'utilisation d'une simulation auto-similaire des demandes de chemin optique WDM dans les réseaux optiques. Mon implémentation du modèle Pareto pour la génération de trafic WDM s'est avérée cohérente sur plusieurs itérations et variables formelles. Contrairement au modèle de distribution de Poisson couramment utilisé, cela en fait un modèle pratique et réalisable pour le module de génération de trafic du simulateur de réseau optique. Ensuite, j'ai étudié comment les technologies de mise en forme et de régulation de la QoS sont utilisées dans les réseaux WDM, et comment utiliser WFQ comme solution créative au problème RWA dynamique pour obtenir une utilisation équitable de la bande passante, tout en me concentrant sur les vulnérabilités de configuration possibles dans les protocoles snmp3 et les mécanismes pour y remédier. Les éléments ci-dessus aideront à atteindre les objectifs organisationnels et à répondre aux besoins des utilisateurs dans le domaine opérationnel de manière sûre et f