KURKA, D. Akcelerace statistické klasifikace paketů pomocí FPGA [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2023.
Student byl při vytváření práce aktivní a věnoval práci hodně času. Díky aktivnímu přístupu se mu podařilo splnit zadání ve všech bodech, a to s vynikajícími výsledky. Navíc nad rámec zadání student neimplementoval jen jeden, ale hned tři filtrační algoritmy, kterých parametry pak vzájemně podrobně porovnal. Výsledky práce student publikoval na studentské konferenci Excel@FIT a chceme je použít i při tvorbě publikace na mezinárodní konferenci. Kromě publikačního potenciálu jsou vytvořené implementace velmi dobře prakticky uplatnitelné. Jsou součástí open-source repozitáře FPGA modulů používaného při tvorbě aplikací pro monitorování vysokorychlostních sítí. Je proto studentem plánováno jejich další rozšiřování a nasazení do sítě ve spolupráci se sdružením CESNET. Práce byla náročná rozsahem i řešenou problematikou, dosahuje výborných výsledků a je prakticky i publikačně uplatnitelná. Proto navrhuji hodnocení A (výborně) a navrhuji práci na cenu děkana.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Informace k zadání | Cílem práce bylo nastudovat problematiku a seznámit se s několika algoritmy pro ne-exaktní klasifikaci paketů na základě políček z jejich hlaviček. V praktické části pak navázat vlastní implementací jedné zvolené nebo nově navržené metody pro hradlové pole FPGA a vyhodnocením jejich parametrů. Student toto zadání splnil s výrazným rozšířením. Místo výběru jen jedné metody se rozhodl implementovat všechny tři nastudované a porovnat jejich parametry navzájem mezi sebou. Navíc pak sám identifikoval vzájemné podobnosti mezi třemi tvořenými moduly na úrovni nejen samotného HDL popisu, ale také jejich softwarové konfigurace nebo funkční verifikace. Při implementaci si tak vhodnou abstrakcí vyčlenil společné části, které elegantně znovupoužil a ušetřil si zbytečnou re-implementaci. Ušetřený čas pak student raději věnoval dalšímu rozšíření práce z pohledu identifikace a přidání vlastních nastavení do implementovaných algoritmů, kterými je možné dále ovládat výsledné parametry filtrace. Práce byla náročná rozsahem i řešenou tématikou a výrazně svou šíří převyšuje standard běžné bakalářské práce. O kvalitě výsledného řešení svědčí nejen efektivní a precizně otestovaná implementace, ale i kvalitně zpracovaná technická zpráva, které je celá napsána v anglickém jazyku. | ||
| Práce s literaturou | Student čerpal z velkého množství literatury jak doporučené, tak z literatury získané vlastní aktivitou. | ||
| Aktivita během řešení, konzultace, komunikace | Student byl během řešení bakalářské práce iniciativní. Pravidelně konzultoval navrhovaná řešení se svým vedoucím i s dalšími kolegy ze sdružení CESNET. Na konzultace byl vždy připraven a dané problematice vždy rozuměl. | ||
| Aktivita při dokončování | Práce byla dokončena v termínu. Obsah i výsledky byly před odevzdáním v dostatečném předstihu konzultovány. | ||
| Publikační činnost, ocenění | Student úspěšně prezentoval výsledky své práce na studentské soutěži Excel@FIT. Tyto výsledky mají také další publikační potenciál a je plánováno podání posteru na vybrané odborné mezinárodní konferenci zaměřené na technologii FPGA. Implementace modulů vytvořené v práci jsou součástí open-source repozitáře OFM spravovaného sdružením CESNET. V spolupráci studenta se sdružením je plánován také další rozvoj a praktické využití vytvořených modulů v aplikacích pro filtrování reálného provozu na vysokokapacitních linkách páteřních sítí. |
Ačkoliv bylo zadání hodnocené bakalářské práce mírně obtížnější, student jej ve všech bodech splnil a navíc vypracoval i části, které jdou nad rámec původního zadání. Realizační výstupy i technická zpráva jsou vypracovány v nadstandardní kvalitě, přičemž text technické zprávy je psán v angličtině. Navrhuji proto hodnocení stupněm výborně / A.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Náročnost zadání | Zadání hodnocené bakalářské práce považuji za obtížnější především pro požadavek na implementaci zvolené metody pro statistickou klasifikaci síťových paketů v FPGA, ačkoliv běžně jsou v literatuře popisovány pouze softwarové implementace těchto metod. | ||
| Rozsah splnění požadavků zadání | Student nad rámec zadání implementoval nejen jednu, ale všechny tři nastudované metody pro statistickou klasifikaci síťových paketů. Zároveň svou implementaci vhodně rozdělil na části specifické pro jednotlivé metody a části společné pro všechny metody. Výstupem bakalářské práce je tedy komplexní systém umožňující ověřovat parametry implementací jednotlivých metod v FPGA a také verifikovat jejich správnou funkci oproti modelu v software. | ||
| Rozsah technické zprávy | Rozsah technické zprávy se pohybuje okolo spodní hranice obvyklého rozmezí. Technická zpráva však obsahuje všechny požadované části a žádné podstatné informace v ní ani nechybí, ani nepřebývají. | ||
| Prezentační úroveň technické zprávy | 92 | Technická zpráva je vhodně rozčleněna do přiměřeně dlouhých kapitol, které na sebe plynule navazují. Z pohledu čtenáře je technická zpráva velmi dobře čitelná a snadno pochopitelná, čemuž napomáhá i řada kvalitně zpracovaných obrázků. Jedinou drobnou výtku mám ke způsobu prezentace konstrukčního algoritmu xor filtru (podkapitola 3.3), respektive jeho modifikované varianty (podkapitola 5.4), kde bych doporučil doplnění textového popisu pseudokódem algoritmu. Zároveň bych doporučil namísto opakování rovnic (např. rovnice 4.1 a 4.2, které jsou stejné jako rovnice 3.4 a 3.5) uvést odkaz na jejich původní výskyt, aby bylo jasné, že se nejedná o nové rovnice. | |
| Formální úprava technické zprávy | 95 | Ačkoliv je technická zpráva psaná v anglickém jazyce, lze jí po jazykové stránce jen máloco vytknout (drobné překlepy a chyby ve členech či předložkách se vyskytují opravdu výjimečně). Výjimku tvoří jen zvláštní věty na začátku některých odstavců (např. odstavec 3 na straně 9), které by dávaly větší smysl při spojení s bezprostředně navazujícími větami. Z typografického hlediska nemám technikcé zprávě co vytknout. | |
| Práce s literaturou | 93 | Student pracoval s relevantními literárními zdroji, které v rámci technické zprávy vhodným způsobem citoval. S výjimkou zdroje [9] jsou všechny bibliografické citace v souladu s citačními zvyklostmi. | |
| Realizační výstup | 85 | Realizační výstup je vytvořen v odpovídající kvalitě a je přiměřeně dokumentován. | |
| Využitelnost výsledků | Výstupem hodnocené bakalářské práce jsou předeším FPGA implementace tří statistických metod pro klasifikaci paketů, prostředí pro funkční verifikaci těchto implementací, systém pro experimentování s vytvořenými implementacemi umožňující měření jejich parametrů a v neposlední řadě také výsledky provedených měření. Vytvořené implementace statistických klasifikačních metod mají dle mého názoru značný potenciál na praktické využití sdružením CESNET při realizaci systémů pro zpracování dat ve vysokorychlostních počítačových sítích. Na tento potenciál ukazuje i skutečnost, že vývoj probíhal v rámci repozitáře pro open-source FPGA moduly, který je sdružením CESNET spravován. Výsledky provedených měření pak mají značný publikační potenciál, jelikož představují vlastnosti FPGA implementací statistických metod pro klasifikaci paketů, které jsou v dosutpné literatuře typicky představovány jen ve formě softwarového modelu. |
eVSKP id 148209