Cost-effective and ddos-aware network function sharing models for next-generation networks
Yeni nesil haberleşme ağları için maliyet etkin ve hizmet reddi saldırılarına duyarlı ağ fonksiyonu paylaşım modelleri
- Tez No: 929892
- Danışmanlar: PROF. DR. FATİH ALAGÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Yeni nesil ağlar, çeşitli hizmet gereksinimlerini karşılamak üzere başkalaşır- ken, kaynak verimliliği ve sürdürülebilirlik önemli hale gelmiştir. Ağ Fonksiyonu (NF) paylaşımı, kaynakların kullanımını maksimize ederek maliyet etkin kaynak tahsisi sağlamak için umut verici bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır. Ancak, NF paylaşımı ile birlikte hizmet kalitesi devamlılığını sağlamak ve güvenlik açıklarıyla başa çıkmak, kritik bir konu olmaya devam etmektedir. Bu tez, maliyet etkinliği ile servis kalitesi ve güvenlik arasındaki dengeyi gözeterek, yeni nesil ağlar için NF paylaşımını optimize etmeyi amaçlayan bir çerçeve sunmaktadır. Öncelikle, maliyet etkin sezgisel yaklaşımlar kümesi olan CNFSH'yi ve buna ek olarak gecikmeye duyarlı bir sezgisel yaklaşım olan D-CNFSH'yi öneriyoruz. Bu şekilde, NF paylaşımını etkinleştirerek kullanılmayan kaynakları en aza indiren, operasyonel maliyetleri azaltan ve çevre dostu ağ uygulamalarını destekleyen yöntemleri, öncelik duyarlı bir yük dengeleyici yoluyla hizmet kalitesinin devamını sağlayarak sunuyoruz. Yeni bir metrik olarak önerilen, kullanılmayan kaynakların tahsis edilen tüm kaynaklara oranı, bu yaklaşımın verimliliğini gösterir. Sonuçlar, paylaşımsız yöntemlerde %30 civarında olan kullanılmayan kaynak oranının, D-CNFSH ile %0.4'ün altına düştüğünü ortaya koymaktadır. Tez, aynı zamanda NF paylaşımının güvenlik endişelerini ele alır ve SliceScore adlı, hizmet reddi (DDoS) saldırıları için NF paylaşımına duyarlı bir filtreleme mekanizması önerir. Simülasyonlar, SliceScore'un, dilime özgü bilgilerin kullanılmasıyla savunma stratejilerini güçlendirerek geleneksel filtreleme yöntemlerinden daha iyi performans gösterdiğini ortaya koymaktadır. Bu katkılar, yeni nesil haberleşme sistemlerinde sürdürülebilir ve güvenli iletişim tasarımı için bir temel sağlamakta ve daha etkin yöntemlerin geliştirilmesi için ön ayak olmaktadır.
Özet (Çeviri)
As next-generation communication networks evolve to meet increasingly diverse service requirements, optimizing resource efficiency and ensuring sustain- ability have become paramount. Network Function (NF) sharing has emerged as a promising solution for achieving both environmentally friendly and cost- effective resource allocation by maximizing resource utilization. However, main- taining Quality of Service (QoS) continuity and addressing security vulnerabilities together with NF sharing remain significant challenges. This thesis introduces a framework to optimize NF sharing for next-generation networks, with a focus on balancing cost efficiency with QoS and security. We propose a set of cost-efficient heuristics, CNFSH, along with its delay-aware version, D-CNFSH, to effectively manage the allocation and sharing of NFs. By prioritizing NF sharing, our ap- proach significantly reduces underutilized resources, lowers operational costs, and supports green network initiatives, all while ensuring QoS continuity through the use of a priority-aware load balancer (LB). A novel metric, the ratio of underuti- lized to allocated resources, demonstrates the effectiveness of this method, with results showing underutilization reduced from around 30% in NoShare schemes to less than 0.4% with D-CNFSH. Additionally, the thesis addresses the security concerns associated with NF sharing by introducing SliceScore, an NF sharing- aware DDoS filtering mechanism designed to mitigate resource exhaustion threats. Simulations indicate that SliceScore outperforms traditional filtering methods by leveraging slice-specific insights to enhance defense strategies. These contributions lay the foundation for designing sustainable, secure, and cost-efficient communi- cation networks in next-generation systems and pave the way for further research in the area.
Benzer Tezler
- Machine learning approach for external fraud detection
Dış saldırıların belirlenmesi için makine öğrenimi yaklaşımı
AJI MUBALAIKE
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTUĞRUL KARAÇUHA
PROF. DR. EŞREF ADALI
- Detection of common IoT authentication attacks and design of a lightweight authentication and key management protocol
Nesnelerin internetinde yaygın asıllama saldırılarının belirlenmesi ve hafifsıklet asıllama ve anahtar yönetimi protokolünün tasarımı
IŞIL ÇETİNTAV
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET TAHİR SANDIKKAYA
- Novel time-series based DDoS attack detection schemes for traditional networks and software defined networks
Geleneksel ve yazılım tabanlı ağlar için yeni, zaman serisi bağlamlı DDoS saldırı tespit şemaları
RAMIN FULADİ
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN ANARIM
- İstanbul Avrupa yakasında bulunan özel şirket çalışanları prespektifinden siber güvenlikte mevcut durum analizi
Current situation analysis in cyber security from the perspective of private company employees on the european side of İstanbul
SEZER MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilim ve Teknolojiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaFen Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA ÇAVUŞ YONAR
- DoS attack detection and mitigation
Başlık çevirisi yok
İLKER ÖZÇELİK
Doktora
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolClemson UniversityDR. RICHARD BROOKS