Alışveris sepetiymiş, güncel döviz ve hava durumu bilgileriymiş, siteye eklenmiş yeni ürünler ve kampanyalı ürünler gibi bir çok panelle siteyi destekledim. Müşteriler üye olup alış veriş yapabilmekte fakat sonra dayıma bu sitenin uygun olmayacağını düşündüm.E-ticaret siteleri günlük hatta saatlik kontrol edilmesi sık sık ilgilinelmesi gereken siteler bence. Alınan malları kargoyla yollama gibi. Dolayısıyla daha sonra dayıma farklı bir site geliştiriyim dedim .

Açıkcası Trabzonda dinamik siteler pek gitmiyor.Çünkü kullanıcılar admin panelini kullanıp sayfaya ürünler eklemekten pek hoşnut olmuyorlar (ortayaşlı insanlar bilgisayarla pek alakalı bir nesil değiller )bende hoşnut olmuyorum . Öleyse en iyisi statik siteler yapmak …Gerçi ne kadar statik site yaparsan yap ana sayfadaki yada ürünlerdeki ürünler zaman zaman yenilenmeli veya güncellemeli…Ama yokya web işi beni sarmadı bu iş Bilgisayar müh. işi değil be arkadaş !!!

Siteyi :  http://www.kervanhomecity.com/  adresinden inceleyebilirsiniz…

Bilgisayar Mühendisi Yavuz Buğra Bal

How I met Your mother bitti . Günde ortalama 2 tane film izliyorum . Zaman zaman da okulda pek uğraşmadığım asp.net ile ilgilendim. Web sitesi nasıl yapılır? Neler gereklidir? Çoğu sey saolsun üstadlar paylaşmışlar, ingilizce kaynak tabiki de daha çok. Asp.net ile bir çok video izledim makaleler okudum. Genelde hep aynı şeyler yazılmakta çizilmekte ama yinede her kaynak her emeğe saygı duyuyorum.

Ben artık eskisi gibi paylaşımlarda bulunmuyorum. Çünkü benim yaptığım şeylerin hepsini bende internetten buldum açıkçası . Bulamadığım bazı konular ve sorunlarda olmadı değil gerçi.

Yapmış olduğum bir siteyi sizle paylaşcam. Açıkçası siteyi yaparken çok şey öğrendim yaptıktan sonrada çok şey öğrendim.

Web sitesi işiyle uğraşmak için çok şey bilmeye gerek yok ordan burdan kes kopyala ile iş yürütülüyor ama işin uzmanı olmak için c#, css, html, ajax, javascript ,sql alanında birikim yapmanız gerekir. Ayrıca photoshop ve flashbanner programları ilede aranız iyi olmalı.Tek tek projeyi anlatmıyacağım fakat site yaparken önemli olan bazı başlıklardan bahsedeceğim.

Url rewrite veya routing, arama moturu ayarı,cookies, session, querystringler, sql veri ekleme silme güncelleme, repeater-gridview gibi bazı kontoller, ajaxtoolkit, validation vs… bu konulara göz atsanız iyi olur.

Sitenin adresi :  http://www.pepitobebe.com/

Bilgisayar Mühendisi Yavuz Buğra Bal

Microsoft Student Partners 

Microsoft Student Partners programı, edindiği bilgileri ve tecrübeleri bulunduğu platformda en iyi şekilde paylaşabilen Microsoft tarafından seçilen üniversitelilerin oluşturduğu samimi bir topluluktur. Bu program, her sene, Microsoft’un akademik alanlarda öğrencilerle beraber yürüttüğü projelerde görev alır. Bunun için kendi üniversitesini temsil etmek üzere bünyesine bir veya birden fazla öğrenci dâhil eder. Sene içinde takım halinde yapılacak projelerde takım ruhunu kavramak ve sorumluluk almak bir yana, Microsoft teknolojileriyle iç içe olarak herkesten önce onlara erişebilmek ve bu heyecanı herkesle paylaşmak Microsoft Studen Partner’ın en büyük tutkusudur.

Microsoft Student Partner olarak bireysel projelerde de görev alabilirsiniz. Bu görevler sırasında projelerinizde veya kendinizi geliştirme adımlarında yetersiz kaldığınızı hissettiğiniz anlarda, arkanızda her zaman destekçi olarak Microsoft çalışanlarının varlığını bilmek, MSP’liğin en büyük getirisidir aslında. Bununla beraber, farklı üniversitelerden yeni insanlar tanıyarak bilgiye daha hızlı ulaşabilir hale gelmek kariyer adımlarınızı daha sağlıklı ve daha rahat atmanızda da büyük rol oynayacaktır.

MSP olmanın belki de en güzel yanı, çalışmalarınızı ve fikirlerinizi sınırlayan hiçbir şeyin olmayışıdır. Burada yapmak istediklerinizin sınırını siz koyuyorsunuz.

• Sadece kendi üniversitenizde değil farklı üniversitelerde de eğitimler vermek istiyorsanız
• İlgi duyduğunuz bir Microsoft teknolojisini derinlemesine kurcalamak istiyorsanız
• Belirlenmiş zaman aralıklarında bir gece boyunca üniversitenizin labarotuvarında MSP’ler ile sabahlayıp karar verdiğiniz bir proje üzerinde takım halinde çalışmak istiyorsanız
• Takip ettiğiniz teknoloji hakkında rehberlik teşkil edecek bir kitap yazmak istiyorsanız

MPS programı tam da sizin için demektir. Çünkü bu saydıklarımın tümü, MSP programı dâhilinde mümkün. Yukarıda sıralananların tümünü geçtiğimiz iki yıl içerisinde yaşamış biri olarak, bahsettiklerim sizleri de heyecanlandırıyorsa ve bu projelerde yer almak istiyorsanız MSP olarak bunları başarmanız mümkün.

Teknolojinin yakın takipçisi olarak, hızlı gelişen bu dünyanın havasını solumak ve kendinizi geliştirmekse amacınız, MSP programı başvuruları 15 Eylül’e kadar sürmektedir. Microsoft Student Partner olma ayrıcalığını yaşamak ve bulunduğunuz platformda öncü olmak istiyorsanız size verebileceğim en büyük tavsiye bu dünyaya adım atmanız olacaktır.

Yavuz Buğra Bal

Bilgisayar Mühendisi | Microsoft Student Parntner

Sitenin konusu aslında çokta önemli değil, site bir şablon benim için. Bu şablon sayesinde wordpress, Joombla gibi araçların kullanıcılarına sağladığı ortamı sağlamak istedim. Site kullanıcı tarafından sürekli güncellenebilecek, yeni mekanlar hakkında detaylı bilgi ve resimler ekleyebilecek. Bu siteyi yapabilmek için html,css , c#, sql’e hakim olmak lazım. Ayrıca siteyi yaparken Repeater, FormView, DataList gibi toollara hakim olmak aşırı derecede işimizi kolaylaştırıyor. Siteye ayrıca flash ile geliştirdiğimiz bannerlar yada animasyonlar ekleyebiliyoruz. Bunun için FlashControl denilen bir toolu projemize eklemeliyiz.

Site yaparken tablo mantığını kullanmamaya dikkat etmeliyiz. Divleri kullanarak yaptığımız şablonu css ile güzel şekilde şekillendirmek çok kolay. Başlarda tablo daha kolay gibi geliyoru fakat tablolar kullanılarak düzgün bir site oluşturamayacağımı anladım ve divlerle uğraştıkça okuduğum kaynakların doğruluğunu anladım. Divleri yönetmek oldukça zevkli ve kolaymış.

Anketin altına görülen Sümela resmi bir bannerdır.Sürekli resimler değişmektedir. Banner geliştirmek için kullanabileceğiniz bir sürü program vardır.Benim kullandığım programın ismi “Flash Intro and Banner Maker” değişik ve ilgi çekici bannerlar yapmak vaktinizi almıyor.Programda yapılan bannerları Flash, GIF, avi olarak üretebilmektedir. Ben çıktıyı Flash olarak aldım ve Visual Studioya FlashControl.dll ekledim. Bu dll’yi internetten bulabilirsiniz. Dada sonra Visual Studioda toolların üzerine gelince sağ tıklıyoruz ve gelen panelde Choose Items seçeğini şeçiyoruz.Browseye tıklayarak Toolumuzu Visual Studio toollarına eklemiş oluyoruz.Böylece Flash uygulamalarımızı asp.net projelerimizde rahatça yönetebiliriz.

Yaptığım bu sitenin benzerlerini yapmak istiyorsanız bu konuda ERBUĞ KAYA‘nın sitesindeki yazılarından faydalanmanızı öneririm. Kendisi bir çok konuyu adım adım anlatmış.

Yavuz Buğra Bal | Bilgisayar Müh. | Microsoft student Partner

1972 yılında NIST ( National Institue of Standarts and Technology)  sınıflandırılmamış verileri korumak için , güçlü bir şifreleme algoritmasına ihtiyaç duyulduğuna karar verdi. Bu algoritmanın düşük maliyetli , geniş bir kullanım alanı olması ve çok güvenli olması gerekliydi ve ayrıca NIST istediği algoritmanın  genel kullanıma açık ve çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilecek olan bir yapıda olması gerektiğini göz önünde bulundurdu.  Daha sonra bu  özelliklere sahip algoritmanın geliştirilmesi için istekte bulunuldu.

1974’ de,  NIST ‘ in belirttiği özelliklerin çoğunu gerçekleyen Lucifer algoritması kabul edildi.

NIST  Lucifer’in güvenliğini değerlendirmek için NSA ‘ nın (National Security Agency) desteğini aldı. Lucifer algoritmasındaki en önemli endişe anahtar uzunluğu olmuştu. Bunun sebebi orjinalde 128 bit olan bu uzunluk , algoritmayı önemli ölçüde zayıflatacak şekilde 56 bite düşürülüyordu. Ayrıca algoritmanın, istenmeyen kişilerin şifreleme anahtarını bilmeden girebilmesine olanak sağlayan bir arka kapısı olduğu gerekçesiyle de suçlama yapılmıştı ancak algortmanın böyle sorunları olmadığı kanıtlandı.

Sonuç olarak düzenlenen Lucifier algoritması 1976’ da NIST tarafından federal standart olarak kabul edildi ve algoritmanın adı Data Encryption Standard (DES) olarak değiştirildi.

Temel DES yapısı

DES vigenere şifrelemesi gibi bir blok şifeleme örneğidir. Yani temel olarak şifrelenecek metin parçalara (64 bit) bölünür ve her parça birbirinden bağımsız olarak şifrelenir. Şifrelenen metini açmal içinde aynı işlem bloklar üzerinde yapılır.

DES in ilk ve son aşamalarını initial ve final permutation denilen başlangıç ve bitiş aşamalarında  gerçekleştirilen karıştırma işlemi oluşturmaktadır. Bu aşamalarda alınan 64 bit’ in , belli bir yönteme göre yerleri değiştirilir. Bu değiştirme işlemi için bu yöntem kullanılabileceği gibi hazır tablo  da kullanılabilir. Bu da hız açısından fayda sağlayabilmektedir.

DES ‘ in her bir round’unda biri mix , diğeri swap işlemi olmak üzere  iki ana işlem yapılır. Swap işleminde basit bir yer değiştirme işlemi yapılıyor olsa da mixer işlemi önem teşkil etmektedir. Çünkü DES’in kalbi olarak bilinen DES fonksiyonu burada yapılmaktadır.

DES fonksiyonunda ilk olarak alınan 32 bit bir “P-Box” aracılığı ile 48 bite çevrilir. Daha sonra bu 48 bit alınan 48 bitlik key ile Xor işlemine tabii tutulur. Elde edilen sonuç bir “S-box” a verilir ve 32 bitlik çıktısı bir “Straight P – box” aracılığı ile yapılan karıştırma işlemi ile çıkışa aktarılır.

Çıkışta elde edilen değer mixer’ ın girişindeki sol 32 bitle xor işlemine tabi tutularak swap‘ a verilirken sağ 32 bit hiçbir işlem uygulamaksızın swap’ a veriliyor.

Round’u oluşturan bu işlemler şifreleme için toplam 16 kez tekrarlanır. Bu 16 işlem ters yönde ele alınırsa da deşifreleme yapılmaktadır. Dikkat edilmesi gereken; şifreleme işleminin son round’unda ve deşifreleme işleminin ilk round’unda swap işlemi uygulanmamasıdır.

Bu işlemler yapılırken her aşamada bir key değerine ihtiyaç duyulmaktadır.  Bu anahtar değerlerinin üretilmesi key generator ile yapılmaktadır.

Key generator ile ilk olarak parity drop işlemi uygulanarak alınan 64 bit’in 56 bit e düşürülmesi sağlanır. Daha sonra elde edilen cipher key iki parçaya ayrılarak shift işlemlerinden geçirilir. Son olarak compression P-box ile iki 28 bitlik parça birleştirilir ve çıkışından 48 bitlik anahtar değeri elde edilir.

DES fonksiyonlarının incelenmesi

Expansion P-Box

64 bitlik girişin iki parçasından biri olarak girişten 32 bit gelmektedir. Fakat bu verinin 48 bitlik key değeri ile Xor işlemine tabi tutulması gerekmektedir. Bu yüzden bir genişletme P-Box’ I kullanılma ihtiyacı ortaya çıkmış.

Bu P-Box a gelen 32 bit öncelikle 4 er bit gruplanarak 8 ayrı grup olarak alınır. Daha sonra bu gruplar , önceden belirlenmiş olan yönteme göre 6 bite çıkarılır.  Sözü edilen yönteme göre her 4 bitin ilk  ve son bitleri yanlarındaki grupların 1. ve 6. biti olarak atanmaktadır. Böylece 32 bitlik veri istenildiği gibi 48 bite çıkarılabilmiştir.

Ayrıca bu yönteme göre çıkarılmış üstte belirtilen tablolar da bu işlem için kullanılabilir.

S-Box

S-Box’ lar az sayıdaki girişleri az sayıda çıkış ile eşleştiren nonlineer dönüşüm tablolarıdır.

S-Box ile gerçek anlamda bir karıştırma işlemi yapılmış olmakta, ayrıca Expansion P-Box da üretilip, gelen round’a özel key ile XOR işlemine tabi tutulmuş olan 48 bitin , 32 bite dönüştürme işlemi yapılmış olmaktadır.

Bu işlem için DES 8 tane s-box kullanır. Her bir s-box’ ın 6 girişi 4 çıkışı vardır.

Her bir s-box ta yapılan işlem; gelen 6 bitlik veriyi kullanarak , her s-box’ ın kendine özel tablosundaki değere karşılık gelen değer ile eşleştirmektir.

Gelen 6 bitlik verinin ilk ve son bitleri bir araya gelerek satır numarasını, ve kalan 4 bit de bir araya gelerek sütun numarasını ortaya çıkarmakta. Böylece her s-box’ın kendine ait olan 4’e 16 lık tablodaki değeri elde edilir. Daha sonra bu değer 4 bitlik binary’e çevrilerek çıkışa aktarılır. Tüm s-box’ların işi bittiğinde değiştirilmiş 32 bit elde edilir.

Key oluşturma

Parity Drop

Key oluşturma işlemlerine başlamadan önce hazırlık işlemi olarak parity bitlerinin atılması gerekmektedir. 64 bitlik key verisinin her 8. biti (8., 16., … 64. bitler) parity bitidir ve bunlar atılır. Bu işlemin sonucunda 56 bit kalır ve bu 56 bit de iki tane 28 bit olarak ayrı ayrı işlem görür.

Shift Left

Parity Drop işleminden sonra 56 bite düşen key değeri iki ayrı 28 bite ayrılmıştı. Bu 28 er bit’ in 1 veya 2 defa kaydırılması işlemine shift left işlemi denir. Kaydırma işlemi 1,2,9 ve 16. roundlarda bir bit olmaktayken diğer roundlarda ikişer bit kaydırılmaktadır.

Compression P- Box

Shift left işlemi uygulanmış olan 2*28 bit in 48 bite düşürülmesi için yapılan işlemdir.

Bu işlem yapılırken

“ Key Compression Table” denilen tablodan yararlanılır.

Bu tabloya göre alınan değerler ilgili konumlara atanır.

Güvenlik Analizi

Görüldüğü gibi DES’ te key 56 bit’dir. Bununla birlikte DES şifrelemesinin kırılabilmesi için “Bruthe–Force Attack” ile 2 üzeri 55 deneme gerekmektedir. Bu rakam büyük bir değer olsa da , günümüz şartları için biraz düşük seviyede kalmaktadır. (örn: AES)  Bu yüzden genelde uygulamalarda iki key’li (112 bit) veya üç key’ li (168 bit) 3DES kullanılmaktadır. Bunlar günümüz şartları için yeterli olan direnci sağlayabilmektedir.

Bununla birlikte DES Differential Cryptanalysis ataklarına karşı güçlüdür. DES’teki S-box’lar ve toplamda yapılan 16 round bu atağa karşı önemli bir direnç kazandırmakta. Bugünün verilerine göre eğer 2 üzeri 47 “chosen plain text” ya da 2 üzeri 55 “known plain text” kullanılırsa DES’ in kırılabildiği görülmüştür. Bu rakamlar her ne kadar Bruthe-Force atağına göre , bu yöntemle DES’in daha kolay kırılabildiğini düşündürse de;  2 üzeri 47 seçilmiş plain metnin ya da 2 üzeri 55 bilinen plain metnin bulunması pratikte  mümkün olmamaktadır.  Bu şekilde ele alındığında, DES’in differantial cryptanalysis ataklarına karşı dirençli olduğu görülmektedir. Ayrıca round sayısının arttırılması DES ‘ I bu ataklara karşı gücünü oldukça arttırmaktadır. Örneğin round sayısı 20 olarak alındığında DES in kırılması için gereken chosen plain text sayısı 2 üzeri 64 olmaktadır ki bu sayı mümkün DES bloklarının tamamının sayısına eşittir.

DES her ne kadar differantial cryptanalysis ataklarına karşı güçlü olsa da daha yeni bir teknik olan Linear Cryptanalysis ‘ e karşı daha savunmasız kalmaktadır. Bunun muhtemel sebebi olarak DES’in tasarımcılarının bu teknikten haberdar olmaması gösterilmekte. Yapılan deneylere göre 2 üzeri 43 tane chosen plain text’in bu tip bir teknik ile DES in kırılması için yeterli olduğu belirlenmiştir.  Fakat bu bile pratikte gerçeklenmesi çok zor bir durum olarak görülmektedir.

Sonuç olarak DES günümüz için eski sayılabilecek bir şifreleme yöntemi olsa da yukarıda belirtildiği gibi kırılması kolay bir şifreleme tekniği olmadığı açıkça görülmektedir. DES’in şu an bilinen en savunmasız yönü olarak ise 10101… , 11111… gibi basit , tekrar eden anahtarlar verilmesi söylenebilir.

Yavuz Buğra Bal Microsoft Student Partner

Bu makalede Roadrunner’ın donanımsal ve network yapısının paralelizm ile ilişkisine değineceğiz. IBM firması, Roadrunner adında yeni nesil hybrid mimarisine dayalı süper bilgisayarını Meksika‘daki Los Alamos Ulusal Laboratuarında ABD Enerji Bakanlığı için geliştirdi. Süper bilgisayar 1 petaflop (saniyede 1000 tirilyon işlem) gücüne sahip “ilk” süper bilgisayar oldu ve bu hıza 2008 yılının Haziran ayında ulaşmıştır.

Kısa süre öncesine kadar dünyanın en hızlı süper bilgisayarı,  geliştirilme maliyeti 133 milyon dolar ve 3 yıllık bir süre içersinde tamamlandı. Opteron ve Cell chipleri bilgisayarın maliyetini düşürmektedir. IBM firmasına göre, CEll B.E işlemcileri hesaplama gücünün en önemli faktörü. Bu sayede değişkenlerin hesaplanmasında oldukça büyük bir avantaj elde edilmiş. Opteron işlemcileri ise sistemin ara yüzünü oluşturmakta görevlidir.

288 buzdolabı büyüklüğüyle yaklaşık 1100 metre karelik yer kaplayan ve yaklaşık 223 ton ağırlığında olan Roadrunner’ın içinde, 92 kilometre uzunluğunda fiber optik kablo bulunmaktadır. Roadrunner,  Red Hat Enterprise Linux ve Fedora işletim sistemi üzerinde çalışır ve xCAT paralel bilgisayar yönetme yazılımı ile idare edilir.

Roadrunner’ın günlük işlem kapasitesi, dünyada yaşayan yaklaşık 6 milyar insanın hesap makinesiyle 46 yıl boyunca durmaksızın ve saniyede 1 işlem yapmasına eşit. Günümüzün en hızlı 100 bin dizüstü bilgisayarının ürettiği işlem gücü, Roadrunner’ın kapasitesine eşit. 100 bin dizüstü bilgisayar yan yana konulduğunda yaklaşık 2,5 kilometrelik bir uzunluk elde ediliyor. Son 10 yılda, süper bilgisayarların gücü bin kat arttı. Karmaşık bir fizik problemini çözmek Roadrunner’ın 1 haftasını alırken, 1998 yılının en hızlı süper bilgisayarında bu süre 20 yılı bulabiliyordu.

DONANIM:

Roadrunner hesaplama ünitesine TriBlade olarak adlandırılır ve toplam 16 GB RAM içeren 2 tane çift çekirdekli Opteron ve toplam 16 GB Cell RAM’e sahip olan 4 tane PoverXCELL 8i’den oluşur.  Yani TriBlade, 32Gb Ram’e sahiptir.

Roadrunner sistemin temel yapı taşı bir Connected Unit (CU) ‘tir ve birbirine portlarla bağlanmış 180 tane TriBlade ve 12 tane I/O düğümü içerir. Tamamlanmış Roadrunner yapısı, ikinci infiniBand switch üzerinden 18 bağlı Connected Unit (CU) ünitesinden oluşur. Oluşan bu mimari büyük bir yapıdır. Roadrunner tasarımının benzersiz bir yönü, Connected Unit oluşturulması için TriBlade yapılarının oluşturulmuş olmasıdır.

Bu mimari Cell B.E. ve Opteron işlemcilerin bire bir eşlenmesini sağlar Her Opteron çekirdek, Cell chiplerine PC linklerle bağlanır. Opteron düğümleri arasında iletişim infiniBand ağı ile gerçekleştirilir.

Roadrunner, Hybrid programlamaya uygun olarak tasarlanmıştır. Roadrunner hibrit tasarımı, kademeli karmaşık matematiksel denklemler sistemi sağlayacak ve en verimli şekilde sistemin işlemesi için yönlendirme yapacaktır. AMD Opteron işlemciler, tipik hesaplama süreçleri, dosya IO ve iletişim faaliyetlerini ele alır Cell B.E. işlemciler ise yoğun matematik problemlerini ile Roadrunner’ı hızlandırmak için kullanılır.

Roadrunner donanımsal yapısı,  hybrid olarak tasarlanmıştır. Roadrunner, 6912 AMD çift çekirdekli işlemci ve 12960 IBM Cell eDP hızlandırıcıya sahiptir. Roadrunner çekirdek sayısı 6120 Opteron(2 çekirdek) ve 12240 PowerXCell 8i (9 çekirdek) olmak üzer 122400 çekirdek yapar.

IBM PowerXcell 8i SIMD sistemlere örnek gösterilebilir ve 8 tane Synergistic Processor Elements ve 1 tane PowerPC Processing Elemnts den oluşmaktadır. Synergistic Processor Elements, SIMD kullanarak yoğun kod işlemlerini optimize ediyor.  Cycle başına16 tane 8 bit integer veya 8 tane 16bit integers veya 4 tane 32bit integer ya da 4 adet tek duyarlıklı kayan noktalı sayı işleyebilmektedir. PowerPC Processing Elemnts ise cycle başına16 tane 8 bit integer veya 8 tane 16bit integers veya 4 tane 32bit integer işleyebilir. Multithread programlama ile aynı anda Synergistic Processor Elements çalıştırılabilmektedir. Her Synergistic Processor Elements bir thread destekler. Paralel hesaplama veri bölümleme ve iş sırası pipelining, süreç yönetimi ve senkronizasyon sayesinde gerçekleştirilebilir. Cell B.E., 3D ve video işleme uygulamaları için gerekli büyük veri setlerine yöneliktir.

Opteron 9,8 teraflops, Cell B.E 1,33 petaflops gücüne sahiptir. 28TB Opteron, 52TB Cell olmak üzer toplam bellek 80TB’dır. Network yapısı 2 stage fat tre’dir. Fiber optik kablolar kullanılmaktadır. Full bisection bantgenişiliği her bağlı birim için 384 GB/s dir. Opteron hızı 1,8GHz,  6480 Opteron işlemcilerin, 6480 tanesi hesaplamada, 432 tanesi operasyonda kullanılır. Cell hızı 3.2GHz, 1 genel amaçlı çekirdek ve kayan nokta işlemi için 8 özel performanslı çekirdekten oluşur.

NETWORK

Roadrunner sisteminde düğüm ve raf çokluğu göz önüne alındığında, sistemleri birbirine bağlamak için birçok farklı network kullanılmıştır. Bu bölümde de işlevsel amaçlı olarak katılan farklı ağların bir bakış sunmaktadır.

1-Networks within a Connected Unit cluster

İlk aşama switchleri, Connected Unit(CU) oluşturan tüm rafları bağlamak için kullanılır ve böylece CU dış dünya ve diğer CU’lar ile iletişim kurmasına izin verilir. İkinci aşama switchleri ise, 17CU birimini ortak bir hesaplama sistemine bağlamak için hizmet verir.

-First-stage InfiniBand switch

Her Cu, Voltaire Grid Director ISR 9288 switch’ine sahip raflar içerir. Bu switch sayesinde 288 farklı InfiniBand girişi sağlanır. Bunlardan 180 tanesi TriBlades InfiniBand link bileşenidir. Bu bileşen sayesinde CU, AMD opteron düğümleriyle iletişime geçer ve onların ağa katılmasına izin verir.

InfiniBand links to second-stage bileşenleri 96 tanedir ve bunlar sayesinde tek bir ağda CU’ların birbirine bağlanmasını iletişim kurmasını sağlar. Kalan diğer 8 bağlantı ise InfiniBand links to I/O nodes, hybrid hesaplamalarda düğümlere dosya sistemi için I/O işlemlerinin iletişimini sağlar.
-InfiniBand Connected Unit

Bu ağ, Fat Tree oluşturarak, AMD Opteron işlemcilerin birbirleriyle iletişimine olanak sağlar. Switched InfiniBand ağı bu yapı üzerine kurulmuştur. Bu özel Fat Tree topolojisini Charles E. İcat etmiştir. Fat Tree ağı InfıniBand cluster mimarisinde tercih edilmektedir. Binary Tree tersine, ağacın kalın dalları vardır ve köke yaklaştıkça dallar daha kalındır.

Binary Tree de kök düğüm tek link ile tıkanıklık noktası haline gelebilir. Ağacın köküne yaklaştıkça düğümlerdeki haber sayısı artışı fazlalaşır. Gösterilen bu bağlantılar Fat Tree yapılandırılmasına bir örnektir. İki düğüm arasındaki bağlantı gereksinimlere bağlı olarak daha yüksek ya da daha düşük sayı olabilir. InfiniBand kümelerinde Fat Tree topolojisi oldukça popüler hale geliyor.

-10 Gigabit Ethernet file system LAN

Her CU, 12 I/O düğümüne sahiptir ve her biri CU’ların InfiniBand switch ile tek bir InfiniBand bağlantısına sahiptir. Bu sayede, Hybrid işlem düğümleri, InfiniBand ağ üzerinden veriyi I/O düğümlere aktarır ve alır. Dosya sistemi I/O düğümleri üzerinden bağlanır ve bu düğümlerin her biri 2’şer tane 10 Gb linke sahiptir.

-Gigabit Ethernet Control VLAN (CVLAN)

Programın çalışması ve iletişim için Message Passing Information(MPI) standardına ihtiyaç duyulması gibi,1 GB Ethernet Control VLAN’da CU içinde, hayati program ve düğüm kontrol fonksiyonlarını gerçekleştirmek için ihtiyacı duyulur ve kullanılır.

-Gigabit Ethernet Management VLAN (MVLAN)

Her CU içinde, hayati sistem yönetimi fonksiyonlarını gerçekleştirmek için

1 GB Ethernet Control VLAN kullanır. Hybrid hesaplama düğümlerinde, İşletim sisteminin açılış imgelerini CU hizmet düğümlerinden işlemcilere geçirmesi buna örnek olarak verilebilir. Önemli bir nokta ise, bu VLAN haberleşme trafiğini kontrol için özel olarak kullanılır ve kimsenin verileri bu ağ üzerinden akamaz.

-PCI Express link between LS21 and Cell/B.E. blades

Her AMD Opteron işlemci ile Cell B.E. İşlemci arasında bire bir “master-subordinate” ilişkisi vardır. Opteron işlemciler diğer Opteron işlemciler arasında MPI haberleşmesine katılmalarına ve I/O düğümler sayesinde dosya sistemine erişmesine rağmen Cell B.E işlemciler sadece onların “master” Opteron işlemcileri ile iletişim kurarlar. AMD Opteron işlemciler arasındaki linkler ve   Opteron işlemciler ile ilişkili olan Cell işlemciler arasındaki bağlantı doğrudan point-to-point PCI-Express Bağlantısı ile gerçeklenir. The Cell işlemcilerin yapıları PCI-Express işlevselliğe sahiptir bu sayede herhangi bir ekstra genişleme kartına gerek duymaz. PCI-Express bağlantı, düşük seviyeli cihaz sürücüleri arasında iletişimi sağlamak için yazılmıştır. Yüksek seviyeli API’ lerde,  veri iletişimi ve senkronizasyon durumlarında, Opteron-CEll işlemcilerin arasındaki iletişimi, PCI-Express bağlantıyı sağlamasıyla mümkün olur.

2-Networks between Connected Unit clusters

Şimdi CU’ler arasındaki iletişimi inceleyeceğiz.

-Second-stage InfiniBand switches

Bu InfinitiBand switchleri, 17CU birimini birbirine bağlayarak tek bir sistem görüntüsü oluşturmak için hizmet verirler. First-stage switchleri gibi Voltaire Grid Director ISR 9288s sahiptirler. Sayıları 8 tanedir fakat açıkçası 6 adet zorunludur diğer 2si işe genişleme veya herhangi bir sorun durumuna önlem için yedek olarak tutulur. Switchler arasındaki Gelen ve giden tüm bağlantılar optik bağlantılardır.

-Gigabit Ethernet management VLAN (MVLAN)

Gigabit Ethernet management VLAN, grid-wide sistem yönetimi ağıdır. Bu ağ, sistem kontrolü, durum tespiti işlemleri, düğüm yönetimi gibi işlemler içindir. MVLAN, bir CU birimin içi ile doğrudan ağ erişimine sahip değildir.(Örneğin hybrit hesaplama düğümleri ve I/O düğümlerine …)Bu istenen hedef düğümlere, Yönetim işlemleri, MVLAN üzerinden hizmet düğümleri sayesinde ulaşabilir. MVLAN bu ağdaki herhangi kullanıcı ya da uygulama veri akışına sahip değildir. Sadece sistem yönetimi ve trafik akışını kontrol eder.

PARALELLİK:

Roadrunner, paralel bir mimariye sahiptir. Roadrunner, binlerce işlemci içeren güçlü paralel(massively parallel) sistem olarak bilinir. Ve Roadrunner kullandığı işlemci büyüklüklerine göre large grain sistem olarak isimlendirilir. Paralel bilgisayardaki işlemciler birbiri ile pek çok yöntem ile haberleşirler. Grid-wide ve Fat Tree ağ topolojilerini Roadrunner tercih edilmiştir.

Dağıtık hesaplama yönteminde işlem parçaları ağ üzerinden birbirine bağlı işleme ünitelerine dağıtılır. Böylece bilgisayarlar tek bir bilgisayar gibi çalıştırılır ve bu yönteme Cluster Computing adı verilir. Ayrıca bilgisayarlar birbirinden bağımsız olarak da çalışabilen bilgisayarlardır. Cluster Computing yöntemleri arasında en çok kullanılan Beowulf Clusters’dır. Beowulf Clusters günlük hayatta alışık olduğumuz bilgisayar kasaları, ethernet kullanılarak TCP/IP üzerinden yerel alan ağı ile birbirine bağlanır. Beowulf düşük maliyetli, çok bilgisayarlı yapısı kullanıcıdan soyutlanmış, yüksek başarımlı bir süper bilgisayar sistemidir ve Roadrunner da kullanılmıştır. Bir beowulf sistemi bir ana sunucu bilgisayar, gerekiyorsa uygun sayıda ana sunucu bilgisayar ve uygun sayıda uç bilgisayardan oluşur. Uç bilgisayarların sayısı maliyet ve başarım kıstasları için önemli bir parametredir. Bir Beowulf sisteminde ki tüm uç bilgisayarlar dış dünyadan erişime kapalıdır. Beowulf sisteminin tek bir bilgisayar sistemi gibi davranması, çalışması, görünmesi için karmaşık ağ alt yapısı gelişmiş ve ayrıntılı yazılımlar ile kullanıcıdan gizlenir.

Network kısmında da bahsi geçen MPI, Roadrunner süper bilgisayarlarında paralel programlama modeli olarak tercih edilir. MPI (Message Passing Interface) bir bilgisayar iletişim protokolüdür. Dağıtık bellekli bir sistemde paralel program koşan düğümlerin arasındaki iletişim için kullanılan fiilen standart bir protokoldür. MPI uygulamaları Fortran, C, C++ ve Ada programlarından çağrılan kütüphane yordamlarından oluşur. MPI’ın diğer eski mesaj geçirmeli kütüphanelere olan üstünlüğü taşınabilir (MPI pek çok dağıtık bellekli mimari üzerinde uygulanmıştır) ve hızlı (çünkü her bir uygulama üzerinde çalıştığı hardware için optimize edilmektedir) olmasıdır.

The Accelerated Library Framework (ALF) veri ve görev paralel uygulamalar ve kütüphaneler için bir programlama ortamı sağlar. ALF, heterojen çok çekirdekli sistemlerde kütüphane geliştirmeyi basitleştirmeye arabirim sağlar. ALF, multiple-program-multiple-data (MPMD) programming modülünü destekler. ALF zamanı, verilen bağımlıklara dayalı görevler için en uygun paralel zamanlama düzeni sağlar. ALF, veri transfer yönetimi, paralel görev yönetimi, double buffering ve paralel görevler için dinamik yük dengeleme işlevselliklerini içerir.

         Yavuz Buğra Bal

KAYNAKLAR:

http://www.redbooks.ibm.com/redpapers/pdfs/redp4477.pdf

http://www.cs.virginia.edu/~skadron/cs433_s09_processors/Roadrunner.pdf

http://media.kipmi.pl/t/jart/dir1/pliki/420.pdf

http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/20210.wss

http://www.spscicomp.org/ScicomP14/talks/Grice-RR.pdf

http://www.lanl.gov/orgs/hpc/roadrunner/rrinfo/RR%20webPDFs/RRSystemOversm.pdf

http://www.cse.psu.edu/~raghavan/cse598C/RoadrunnerSC08-CR-final.doc.pdf

http://tr.wikipedia.org/wiki/IBM_Roadrunner#cite_note-4

http://www.top500.org/files/TOP500_Looking_back_HWM.pdf

http://www.lanl.gov/orgs/hpc/roadrunner/rrinfo/RR%20webPDFs/RRSystemOversm.pdf

Images.rar.html

İlk gizlilik paylaşım şemasını ilk olarak 1979 yılında Blakley ve Shamir üretmiştir. Günümüzde bu şemaya (k,n) eşik şeması adı verilmektedir. Gizli bilgimiz n kişiye dağıtılır ve k tane kişinin bir araya gelmesi ile gizli bilginin elde edilmesi işlemi, bu şemanın ana fikridir.

Daha sonraları Karnin ve arkadaşları mükemmel gizlilik paylaşımını dile getirmişlerdir. Bu yöntemde alıcılar nitelikli ve niteliksiz olarak 2’ye ayrılmakta ve bilginin önemli kısmı nitelikli kısımda paylaştırılmaktadır. Niteliksiz grupta ise resmi bir araya getirebilecek kısımlar bulunmamaktadır. Nitelikli grubun belli sayıda üyesinin bir araya gelmesi ile orijinal veri oluşturulmaktadır. Bu yöntemin dezavantajı ise verinin hangi kısımlarının nitelikli olduğunu bulmak ve belirlemek zor bir işlemdir.

Mükemmel gizlilik paylaşımı yaklaşımından sonra ortaya atılan bir diğeryaklaşım da niteliksiz grubun büyüklüğü oranında gizli bilginin belirli sayıda niteliksiz grup alıcısına da paylaştırılmasıdır. Bu gizlilik paylaşımı semasına da düzenlenmiş gizlilik paylaşımı adı verilmektedir.

Mükemmel gizlilik paylaşımı ve düzenlenmiş gizlilik paylaşımı daha sonraları diğer bilim adamları tarafından da geliştirilmiştir.

Thien ve Lin Gizlilik Paylaşım Şeması

Shamir’in 1979 yılında önerdiği gizlilik paylaşımı şemasını akıllıca kullanarak, (k,n) eşik-tabanlı bir görüntü paylaşımı Thien ve Lin tarafından geliştirilmiştir.

Sx(i,j)=I(i*k+1,j)+ I(i*k+2,j)*x+…+ I(i*k+k,j)*xk-1 (mod p)

I–>gizli resim

i,j–>resmin piksel koordinatlarını temsil eder

k–>alıcıların numarası

p–>gri renkli resmin renk aralığındaki en büyük asal sayı

Bu formül sayesinde oluşturulan yeni parçaların büyüklüğü gizli resmin 1/k’sı kadar olur. Yani k=2 olsa oluşturulan parçalar orijinal resmin 1/2’si kadar olur.

Orijinal görüntümüzü tekrar elde etmek istiyorsak bu n tane parçadan en az k tanesi bir araya getirilmelidir. Bu işlemi Lagrenge İnterpolasyon yöntemi ile gerçekleriz.

k–> alıcıların numarası

y–> görüntü parçacıklarındaki renk değerleri

p–> gri renkli resmin renk aralığındaki en büyük asal sayı

Thien ve Lin alıcılara resmi paylaştırmadan önce görüntünün permüte edilmesini önerir. Aslında bu işlem yapılmasa da çok bir kaybımız olmaz fakat genelde yöntemlerde yapılması sembolik olarak önerilir.

Şimdi bu verdiğimiz formülleri basit bir örnek üzerinde uygulayarak akılda daha kalıcı ve daha anlaşılır olmasını sağlayalım.4×4 boyutunda bir gri renkli görüntümüz olsun. Bu görüntü 4 alıcıya bölünsün (n=4), ve görüntü tekrar oluşturulması için en az 2 alıcı bir araya gelmesi yeterli olsun (k=2).Yani eşik şeması (k,n)–>  (2,4) olsun.

Şimdi ilk önce permütasyon işlemi uygulanabilir fakat çokta gerek yoktur. Mesela uygulamak istesek ne yapabiliriz. Bir anahtar değer seçilir (100 olsun diyelim) ve tüm değerlere bu değer eklenir. Daha sonra çıkan değerin modu(renk değerleri arasındaki en büyük asal sayı 251) alınır. Ama bunu yapmak çokta önemli değildir ve bu örnekte bunu yapmadığımı varsayalım.

Şimdi bu görüntüyü parçalayalım. i=0,j=1,k=2 iken değerleri denkleme yerleştirirsek;

S_x(0,1)=I(0*2+1,1)+I(0*2+2,1)*x (mod 251)

S_x(0,1)=I(1,1)+I(2,1)*x (mod 251)

S_x(0,1)= 64+30*x (mod 251) denklemi elde edilir.

Bu denklemde x yerine 1, 2, 3, 4 değerleri koyulur ve oluşturulacak n, yani 4 parçanın (0,1) koordinatlarında ki piksel değerleri elde edilir.

S1(0,1)=64+30*1 mod(251)=94

S2(0,1)=64+30*2 mod(251)=124

S3(0,1)=64+30*3 mod(251)=154

S4(0,1)=64+30*4 mod(251)=184

Ve böylece alıcı sayısı kadar olan(n=4), orijinal görüntünün 1/k’sı oranında olan şifrelenmiş parçacıklar oluşturulur.

Orijinal görüntünün elde edilmesi ise elde edilen bu parçalardan en az k tanesi ile Lagrenge İnterpolasyon yöntemiyle elde edilir. Mesela 2. Ve 3. Alıcıların ellerindeki görüntüler kullanarak orijinal görüntüyü elde etmeye çalışalım.

Orijinal görüntüdeki (0,1) ve (0,2) piksel değerlerini bulmak için bu parçaların (0,1) koordinatındaki piksel değerleri kullanılır.

I(0,1-2)=(124*(x-3)/(2-3)+154*(x-2)/(3-2)) (mod 251)

I(0,1-2)=(-124x+372+154x-308) (mod 251)

I(0,1-2)=(30x+64) (mod 251)

I(0,1-2)=30x+64 bu elde edilen denklemde sabit sayı (0,1). Pikselini, x’li terimin katsayısı da (0,2). pikselini verir. Bütün piksel değerleri kullanılarak orijinal matris elde edilir eğer permütasyon işlemi yapılmış ise ters permütasyon işlemi yapılmalıdır.

Parçalanmış görüntülerden orijinal görüntüyü elde etme yöntemi sadece Lagrenge İnterpolasyon yöntemi değildir. Bir diğer yöntem ise, Lineer Denklem sistemini kullanmaktır. Biraz açarsak;

(3,6) eşik değerli görüntü için söyle bir lineer denklem oluştururuz.

S1, S2, S3 değerleri parçalanmış görüntülerin değerlerini temsil ederken, A, B, C değerlerini bulmamız gerekir. Resimdeki ilk matris X,ikinci matris Y,sonuncu matriste Z olsun. Biz X, Z matrisini biliyoruz.

X * Y = Z –> Y = X^-1  * Z haline getiririz. Ve Y matrisinin değerleri bulunur. A, B, C değerleri bulunmuş olur.

Yavuz Buğra Bal

Microsoft Student Partner

Gelen görüntüdeki istenmeyen dataları atma işlemine filtreleme denir. Bu filtreleme yöntemlerini, gürültüyü azaltanlar ve kenar kuvvetlendirenler olarak sınıflandırabiliriz. Filtreler sayesinde girdi resminden,  yeni resim değişik efektler verilerek elde edilir. Filtreleme işlemi şu formülle elde edilebilir: Burada h fonksiyonu filtredir.

Filtremizi resim değerleri ile çarpıp toplayarak tek bir değer elde ederiz ve bu değeri filtrenin resim üzerine denk geldiği merkez piksele atarız. Filtremizi, resmin ilk satır ve sütuna, son satır ve sütuna uygulamayacak şekilde hareket ettirmeyi unutmamalıyız.

Filtredeki katsayıların ve filtrenin boyutu yapılan işlemde önemlidir.

Filtrelerin boyutu genelde 3×3 matris şeklindedir. Filtrelerin boyutu arttıkça daha fazla komşu değerin hesaplanması gerektiği için işlem yükü artar ve ince detaylar kaybolur. Dolayısıyla büyük boyutlu filtreler pek tercih edilmez.

Filtrelerin katsayıları toplamı 1 ise görüntünün parlaklığı korunur eğer 0 ise parlaklığı kaybolur. Katsayıların değerleri +,-(örnek -3 ,+3 …) değerler içeriyorsa kenar bilgilerini kuvvetlendirir. Katsayının değerleri + (2,5,12 …)değerlerden oluşuyorsa görüntü bulanık olur.

Medyan , Mean, Gaussian filtreleme yöntemleri ile amacımız gürültüyü azaltmak ve yok etmektir. Özellikle Median filtreleme tuz ve biber dökülmüş resmindeki gürültüleri yok etmede son derece başarılıdır.

Görüntüdeki anlamlı geçişleri yani kenarları bulmak için Sobel, Prewitt, Robert  yöntemleri kullanılır.  Filtrelerin katsayılarının dizilişi ile kenarları yönlü şekilde tespit edebiliriz.

Laplace filtreleme ile görüntünün gradient değeri üretilir. Fakat her yönde katsayılar verildiğinden yön bilgisi elde edilemez.

Şimdi birkaç örnek verelim…

İlk örnek Mean filtresinin uygulanmış halidir. Görüntü bulanıklaşmıştır görüldüğü gibi. 2. örneğimiz Median filtresinin uygulanmış halidir.Görüldüğü gibi beyaz ve siyah gürültüler yok edilmiştir. Son örnek ise Sobel filtresinin uygulanmasıdır.Kenarlar belirlenmiştir.Resimlere tıklayarak bu değişimleri daha ayrıntılı gözlemleyebilirsiniz.

Microsoft Student Partner Yavuz Buğra BAL

Geçen yıl katılmış olduğum Microsoft Türkiye Yaz okuluna bu yıl katılacak şanslı kişiler belirlenmiştir. Katılımcılar açısından çok faydalı olacağına süphem yok. Katılımcılar aşağıda belirtilmiştir:

İSTANBUL KATILIMCI LİSTESİ

ANKARA KATILIMCI LİSTESİ

İZMİR KATILIMCI LİSTESİ