Turning Internet into a Fundamental Critical Infrastructure  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
128062
Type K
Principal investigator Tapolcai, János
Title in Hungarian Módszerek az Internetre épülő kritikus hálózati infrastruktúra kialakítására
Title in English Turning Internet into a Fundamental Critical Infrastructure
Keywords in Hungarian Internet architektúrák, megbízhatóság
Keywords in English Internet architectures, realiability
Discipline
Telecommunication (Council of Physical Sciences)80 %
Ortelius classification: Telecommunications engineering
Computing Science (Council of Physical Sciences)20 %
Panel Informatics and Electrical Engineering
Department or equivalent Department of Telecommunications and Media Informatics (Budapest University of Technology and Economics)
Participants Babarczi, Péter
Brányi, Balázs
Heszberger, Zalán
Ladóczki, Bence
Majdán, András
Mogyorósi, Ferenc
Pašić, Alija
Vass, Balázs
Zongor, Lajos
Starting date 2018-09-01
Closing date 2023-12-31
Funding (in million HUF) 47.996
FTE (full time equivalent) 13.47
state running project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A projektünk a hálózati hibák kezelésére összpontosított, különös tekintettel arra, hogyan befolyásolják ezek a hibák az internetes szolgáltatásokat, hogyan kezeltük ezeket a problémákat, és hogyan lehetne őket a jövőben még hatékonyabban kezelni. Kutatásaink során két fő területre koncentráltunk: 1: A hibakezelés az IP és TCP protokollok működési szintjén: E célból több-utas útvonalválasztási módszereket dolgoztunk ki, amelyek fokozatosan implementálhatók a jelenlegi IP hálózatokban. Ezen megközelítésünk révén jelentősen javíthattuk a hálózat stabilitását és csökkentettük a teljesítménybeli ingadozásokat. Egyik kulcsfontosságú innovációnk az volt, hogy kihasználtuk az útvonal halmazok erős strukturális tulajdonságait, ami lehetővé tette az útvonalválasztó táblák kezelhető méretben tartását. 2: A gerinchálózatok felkészítése nagyméretű földrajzi területek kiesésére, a hálózatok geometriai struktúráinak kihasználásával: Ezen a területen hatékony algoritmusokat fejlesztettünk sík gráfok számára, amelyekkel korábban megoldhatatlan bonyolult útvonalválasztási problémákat tudtunk kezelni. Ezek az algoritmusok jelentős előrelépést jelentettek a hálózati tervezés és a hálózatok természeti katasztrófák elleni védelmének területén. Összességében projektünk jelentős áttöréseket ért el a hálózati hibák kezelésében, amelyek elősegíthetik az internetes szolgáltatások megbízhatóságának javítását anélkül, hogy szükség lenne jelentős hálózati infrastrukturális fejlesztésekre.
Results in English
Our project focused on managing network failures, particularly how they affect internet services, how we addressed these issues, and how they could be more effectively managed in the future. During our research, we concentrated on two main areas: 1. Failure mitigation at the operational level of IP and TCP protocols: We developed multipath routing methods that can be gradually implemented in current IP networks. Through this approach, we significantly improved network stability and reduced performance fluctuations. One of our key innovations was leveraging the strong structural properties of route sets, allowing for the manageable size of routing tables. 2. Preparing backbone networks for large-scale geographic outages by exploiting the geometric structures of networks: In this area, we developed efficient algorithms for planar graphs that enabled us to handle complex routing problems previously unsolvable. These algorithms represented a significant advancement in network design and the protection of networks against natural disasters. Overall, our project achieved significant breakthroughs in managing network errors, which could help improve the reliability of internet services without the need for substantial network infrastructure developments.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=128062
Decision
Yes





 

List of publications

  
J. Tapolcai, G. Rétvári, P. Babarczi, and E. Bérczi-Kovács,: Scalable and Efficient Multipath Routing via Redundant Trees, IEEE Journal on Selected Areas in Communications – Special Issue on Network Softwarization & Enablers, 2019
Zongor Lajos, Heszberger Zalán, Pašić Alija, Tapolcai János: The Performance of Multi-Path TCP with Overlapping Paths, In Proceedings of the ACM SIGCOMM 2019 Conference Posters and Demos, 2019
Ladoczki Bence, Tapolcai János, Pašić Alija: Monitoring-Flow Based Network Verification and Failure Localization in Software Defined Networks, IEEE INFOCOM Demo, 2019
Vass Balázs, Németh László, Tapolcai János: The Earth is Nearly Flat: Precise and Approximate Algorithms for Detecting Vulnerable Regions of Networks in Plane and on Sphere, Wiley Networks,, 2019
A. Pašić, R. Girao-Silva, B. Vass, T. Gomes, F. Mogyorósi, P. Babarczi, and J. Tapolcai: FRADIR-II: An Improved Framework for Disaster Resilience, Int. Workshop on Resilient Networks Design and Modeling (RNDM), 2019
A. Valentini, B. Vass, J. Oostenbrink, L. Csák, F. A. Kuipers, B. Pace, D. Hay, and J. Tapolcai: Network Resiliency Against Earthquakes, Int. Workshop on Resilient Networks Design and Modeling (RNDM), 2019
J. Tapolcai, L. Rónyai, B. Vass, and L. Gyimóthi: Fast enumeration of regional link failures caused by disasters with limited size, IEEE/ACM Transactions on Networking, 2020
T. Gomes, D. Santos, R. Girão-Silva, L. Martins, B. Nedic, M. Gunkel, B. Vass, J. Tapolcai, and J. Rak: Disaster-Resilient Routing Schemes for Regional Failures, Chapter of Guide to Disaster-Resilient Communication Networks, 2020
B. Vass, J. Tapolcai, D. Hay, J. Oostenbrink, and F. Kuipers: How to Model and Enumerate Geographically Correlated Failure Events in Communication Networks, Chapter of Springer Guide to Disaster-Resilient Communication Networks, 2020
Teresa Gomes, Dorabella SantosRita Girão-Silva, Lúcia Martins, Boro Nedic, Matthias Gunkel, Balázs Vass, János Tapolcai, Jacek Rak,: Disaster-Resilient Routing Schemes for Regional Failures}, Chapter of Springer Guide to Disaster-Resilient Communication Networks, 2020
A. Pašić, P. Babarczi, J. Tapolcai, E. Bérczi-Kovács, Z. Király, and L. Rónyai: Minimum Cost Survivable Routing Algorithms for Generalized Diversity Coding, IEEE/ACM Transactions on Networking, 2020
G. Wiener, É. Hosszu, and J. Tapolcai: On separating systems with bounded set size, Discrete Applied Mathematics, 2020
B. Vass, J. Tapolcai, and E. Bérczi-Kovács: Enumerating Maximal Shared Risk Link Groups of Circular Disk Failures Hitting $k$ Nodes, IEEE Transactions on Networking, 2021
B. Vass, J. Tapolcai, Z. Heszberger, J. Bíró, D. Hay, F. A. Kuipers, J. Oostenbrink, A. Valentini, and L. Rónyai: Probabilistic Shared Risk Link Groups Modelling Correlated Resource Failures Caused by Disasters, IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JSAC), 2021
F. Mogyorósi, A. Pašić, R. Cziva, P. Revisnyei, Z. Kenesi, and J. Tapolcai: Adaptive Protection of Backbone Networks using Machine Learning, IEEE Transactions on Network and Service Management, 2021
A. Pašić, R. Girão-Silva, F. Mogyorósi, B. Vass, T. Gomes, P. Babarczi, P. Revisnyei, J. Tapolcai, and J. Rak: eFRADIR: An Enhanced FRAmework for DIsaster Resilience, IEEE Access, 2021
J. Tapolcai, Z. L. Hajdú, A. Pašić, P. Ho, and L. Rónyai: On Network Topology Augmentation for Global Connectivity under Regional Failures, IEEE Infocom, 2021
B. Vass, B. Brányi, B. É. Nagy, J. Tapolcai: On the Complexity of Disaster-Aware Network Extension Problems, IEEE, 2022
Bence Ladóczki, József Bíró, János Tapolcai: Stochastic analysis of the success rate in atomic swaps, In: The Fourth International Conference on Blockchain Computing and Applications (BCCA 2022), (2022) p. 1., 2022
Kim B.-S., Zhang C., Mastorakis S., Afzal M.K., Tapolcai J.: Guest Editorial Special Issue on Information-Centric Wireless Sensor Networking (ICWSN) for IoT, IEEE INTERNET OF THINGS JOURNAL 9: (2) pp. 844-845., 2022
Vass Balazs, Berczi-Kovacs Erika, Barabas Abel, Hajdu Zsombor Laszlo, Tapolcai Janos: Polynomial-Time Algorithm for the Regional SRLG-disjoint Paths Problem, In: IEEE, , (szerk.) IEEE INFOCOM 2022 - IEEE Conference on Computer Communications, IEEE (2022) pp. 940-949., 2022
Vass Balázs, Tapolcai János: Essence of Geographically Correlated Failure Events in Communication Networks, In: Pal, Varga; Lisandro, Zambenedetti Granville; Alex, Galis; Istvan, Godor; Noura, Limam; Prosper, Chemouil; Jérôme, François; Marc-Oliver, Pahl (szerk.) NOMS 2022-2022 IEEE/IFIP Network Operations and Management Symposium, IEEE (2022) 9789874, 2022
P Babarczi, G Rétvári, L Rónyai, J Tapolcai: Routing on the Shortest Pairs of Disjoint Paths, International Federation for Information Processing (IFIP), 2022
János Tapolcai, Péter Babarczi, Pin-Han Ho, Lajos Rónyai: Resilient Routing Table Computation Based on Connectivity Preserving Graph Sequences, , 2023
Pin-Han Ho, Yan Jiao, Kairan Liang, Xiangzhu Lu, Yuren You, János Tapolcai, Bingbing Li, Limei Peng: On Real-Time Failure Localization via Instance Correlation in Optical Transport Networks, , 2023
János Tapolcai, Péter Babarczi, Pin-Han Ho, Lajos Rónyai: Resilient Routing Table Computation Based on Connectivity Preserving Graph Sequences, , 2023
Vass Balázs, Erika Bérczi-Kovács, Ábel Barabás, Hajdú Zsombor László, János Tapolcai: A Whirling Dervish: Polynomial-Time Algorithm for the Regional SRLG-disjoint Paths Problem, IEEE-ACM TRANSACTIONS ON NETWORKING, 2023
Babarczi P, Rétvári G, Rónyai L, Tapolcai J: Routing on the Shortest Pairs of Disjoint Paths, In: IFIP (szerk.) 2022 IFIP Networking Conference (IFIP Networking), IEEE (2022) 9829760, 2022
J. Tapolcai, Z. L. Hajdú, A. Pašić, P. Ho, L. Rónyai: On Network Topology Augmentation for Global Connectivity under Regional Failures, In: 2021 IEEE International Conference on Computer Communications (IEEE INFOCOM 2021), (2021), 2021
Mogyorosi Ferenc, Pasic Alija, Cziva Richard, Revisnyei Peter, Kenesi Zsolt, Tapolcai Janos: Adaptive Protection of Scientific Backbone Networks using Machine Learning, IEEE TRANSACTIONS ON NETWORK AND SERVICE MANAGEMENT 18: pp. 1064-1076., 2021
Tapolcai J., Hajdú Z. L., Pašić A., Ho P., Rónyai L.: On Network Topology Augmentation for Global Connectivity under Regional Failures, In: Lu, Su; Dejun, (DJ) Yang (szerk.) 2021 IEEE International Conference on Computer Communications (IEEE INFOCOM 2021), IEEE (2021) pp. 1-10., 2021
Vass B, Tapolcai J, Heszberger Z, Biro J, Hay D, Kuipers Fernando A, Oostenbring J, Valentini A, Rónyai L: Probabilistic Shared Risk Link Groups Modeling Correlated Resource Failures Caused by Disasters, IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS 39: (9) pp. 2672-2687., 2021
Tapolcai J, Rónyai L, Vass B, Gyimóthi L: Fast Enumeration of Regional Link Failures Caused by Disasters With Limited Size, IEEE-ACM TRANSACTIONS ON NETWORKING 28: (6) pp. 2421-2434., 2020
Tapolcai J, Rónyai L, Vass B, Gyimóthi L: Fast Enumeration of Regional Link Failures Caused by Disasters With Limited Size, IEEE-ACM TRANSACTIONS ON NETWORKING 28: (6) pp. 2421-2434., 2020
Tapolcai Janos, Retvari Gabor, Babarczi Peter, Berczi-Kovacs Erika R.: Scalable and Efficient Multipath Routing via Redundant Trees, IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS 37: (5) pp. 982-996., 2019




 

Events of the project

  
2022-03-23 13:52:51
Résztvevők változása
2021-10-12 16:14:02
Résztvevők változása
2020-12-22 14:08:18
Résztvevők változása
2019-04-12 09:56:49
Résztvevők változása



Back »