Konzeptionierung und Implementation eines Programms für die Analyse von aufgezeichnetem Netzwerktraffic und Ermittlung statistischer Zahlen

siehe

https://www.microsoft.com/enus//packetcapturefilescanner/9ph4wjfrbms2?activetab=pivot:overviewtab

Aufgaben, jeweils Konzeptionierung und Implementation:

• I/O-Modul: Einlesen von PCAP/PCAPNG Dateien
• Extraktion von Basisinformationen aus den eingelesenen
  Paketen, z.B. IP-Adressen, Portnummern, usw.
• Restaurierung von TCP-Verbindungen inkl. der zugrunde
  liegenden Flusssteuerung
• Restaurierung von Request-Reply-Vorgängen von UDP-basierten Protokollen (z.B. DNS-Anfragen)
• für den unterstützten Satz an Applikationsprotokollen: jeweils ein Modul
• Ausarbeiten der jeweils nötigen Analyseschritte für die
  Zusammenfassung der extrahierten Informationen (Benutzer braucht z.B. Indikatoren über Engpässe, Auslastung, usw.)
• Backend portabel gehalten, momentan Windows und Linux
• Backend in C/C++ implementiert mit Wrapper f. eine P/Invoke kompatible DLL f. Anbindung des Frontends (nur Windows)
• WPF-basiertes Frontend, das das Backend per P/Invoke benutzt
• Backend ist C-artiger Code (nicht objektorientiert) mit
  Verwendung von STL-Containern (C++)
• Analyse-Durchsatz von 100 MB/s und mehr erreichbar

Konzeptionierung und Implementation eines Programms zur
Erzeugung von Videos aus Einzelbildern (Slideshow) inkl. einem Satz an Übergangseffekten, in C++ und CUDA

• Benutzung der eigenen Bibliothek für die halbautomatische Vektorisierung von Algorithmen für die Berechnung der Effekte per CPU (benutzt erweiterte SIMD-Befehlssätze von x86-basierten Prozessoren wie SSE2)
• Berechnungen können sowohl im 32Bit-Fließkommaformat als auch mit kleineren Ganzzahlformaten stattfinden (z.B. 8 Bit pro Farbkomponente im RGB-Farbraum)
• Einige der Effekte: Portierung nach CUDA (CUDA: Schnittstelle von nVidia f. die relativ freie Programmierung (nicht beschränkt
  durch einen reinen Shader-Mechanismus) von GPUs,
  besonders vorteilhaft bei gut parallelisierbaren Berechnungen)
• Portierung auf ARM NEON (ARM-spezifische SIMD-Variante) mit relativ geringen Änderungen an den Algorithmen selbst in Zukunft möglich

Kontext:

Aufgrund verfahrensbedingter sehr hoher Latenzen sind Internetzugänge per Satellitenschüssel (birektional) wenig performant, obwohl rein technisch ausreichend Download-Bandbreite zur Verfügung steht.
Dieses Problem ist für Webseiten besonders stark ausgeprägt, da diese aus vielen Einzelressourcen zusammen gesetzt werden. Kern des Problems ist, dass das im Internet verwendete Protokoll TCP für dieses Einsatzszenario nicht ausreichend geeignet ist, um die zur Verfügung stehende Bandbreite voll nutzen zu können.

Aufgaben:

• Feinkonzeptionierung eines eigenen Protokolls zum Transport von Web-Ressourcen
• Implementation der serverseitigen Komponente, erforderte auch Anbindung an ein Headless-Browser-Modul
• Implementation der clientseitigen Komponente (Ähnlichkeiten mit einem HTTP-Proxy)
• Konzeptionierung und Implementation eines Verfahrens zur Reduktion der für die Übertragung der HTTP-Header nötigen Bandbreite (war möglich da sowohl Server als auch Client Teil des Projektes war und keine Standardkomponenten sind)
• Implementation eines Interpreters für eine projektspezifische Skriptsprache zur Testautomatisierung inkl. Entwurf der Sprache selbst
• Konzeptionierung und Implementation einer Sammlung von Unit-Tests, benutzt Google Test
• Portierung der Referenzimplementation des BLAKE2B
  Algorithmus nach SSE2 (x86/x64) und AltiVec, des BLAKE2S Algorithmus nach ARM NEON

Hinzufügen von GCC/LLVM-Kompatibilität zur Bibliothek, Hinzufügen der Nutzung von Compiler-Intrinsics für ARM NEON; durch diese Änderungen wird es möglich, mit demselben Quelltext sowohl Programme für die beschleunigten Multimedia-Befehlssätze für Intel- als auch ARM-basierte Prozessoren erzeugen zu lassen.

Konzeptionierung und Implementation einer Umgebung aus dem Bereich Digital Content Creation in C++: prozedurale Generierung von Bildern und Texturen (z.B. für 3D-Applikationen)

• Umfangreiche Nutzung untenstehender Bibliothek für Berechnungen mit gepackten Vektoren/SIMD
• Berechnungsschritte werden vom Benutzer in einem Graph zusammengestellt, die Berechnungen finden an den Knoten statt; jeder Knotentyp hat einen Satz an Parametern
• jeder Knotentyp hat einen oder mehrere Ein- und Ausgänge, die miteinander per Kanten verbunden werden können
• Kanten könnten Skalare, Vektoren mit festen Größen oder Graustufen-(1 Kanal) bzw. Farbbilder (4 Kanäle) transportieren
• mehr als 90 Knotentypen
  

Implementation einer C++-Bibliothek zur halbautomatischen Vektorisierung von Algorithmen für moderne SIMD Befehlssätze von x86-Prozessoren (Single Instruction Multiple Data)

• C++ Template basiert
• verwendet intern Compiler-Intrinsics (kein Inline-Assembler)
• erlaubt Implementation von Algorithmen auf höherem Level als reine Benutzung von Compiler-Intrinsics oder Inline-Assembler, ohne wesentlich schlechteren Code zu erzeugen
• Einsatz von C++ Templates erlaubt Verwendung von Befehlssequenzen, die vom Compiler direkt integriert werden (Inlining), ohne zwangsweise auf den Komfort von Funktionen verzichten zu müssen, da Verzweigungen und Funktionsaufrufe Nadelöhre sein können
• unterstützt auch ARM NEON f. 32Bit-Fließkommaformat
• ARM NEON Unterstützung auch für Android (NDK)
  

Konzeptionierung, Implementation und Wartung einer Software Update Lösung in C++ für ein modifiziertes Windows-System aus dem Bereich Fahrzeugdiagnose; Projekt umfasste ca. 20 Wartungsaufträge im angegebenen Zeitraum

• Installationspakete liegen als lose Sammlung auf einem HTTP-Server vor und enthalten einen Satz von Bedingungen in Form von Ausdrücken
• Parsen dieser Ausdrücke und deren Auswertung gegen den Updatestand des Diagnosesystem
• Herunterladen der Menge der aus der Auswertung hervorgegangenen installierbaren Pakete
• Wiederaufsetzen des Download-Vorgangs nach Abbruch
• Generierung einer browserbasierten Benutzeroberfläche per XSLT
• Zurücksenden von Informationen bzgl. Updateständen an den Server
• in den letzten Jahren des Projektes wurden auch Flash-Dateien (Firmware-Updates f. Steuergeräte in den Fahrzeugen) über diese Software ausgeliefert
• ein Windows-Dienst sorgt für ein regelmäßiges Starten des hier grob skizzierten Prozesses

Entwicklung einer Installationssoftware für eine Advanced Printing Lösung für Ricoh Drucker; Erstentwicklung, Weiterentwicklung, Wartung

Stichworte:

C, C++, MFC, Druckersprachen (PCL 5 und PCL 6/PCL XL), SNMP, UDP, TCP, Winsock, Netzwerkscan per SNMP (Finden von Druckern), eigene spezialisierte Impl. eines Telnet-Client, automatisierte Installation von Erweiterungen für Drucker-Firmware über webbasierte Administrationsschnittstelle

Konzeptionierung, Implementation und Wartung eines XMLKonverters in C++ mit Verwendung von Apache Xalan/Xerces

mehrere Runden mit Wartungsarbeiten im angegebenen Zeitraum: neue Funktionalität, Anpassungen aufgrund geänderter Datenformate, Unterstützung anderer Fahrzeugsparten

• Extraktion von Sitzungsdaten aus Protokolldateien der
  Diagnosesoftware (sog. Kurztests: Diagnosesoftware liest
  Fehlercodes aus im Fahrzeug verbauten Steuergeräten aus)
• Filterung und Zusammenfassung dieser Einzeldaten
• Konvertierung in das Zielformat per XSLT
• Umfasste auch das Analysieren der Protokolldateien und das Unterbreiten von Vorschlägen, aus welchen Protokolldateielementen die fachlich benötigen Einzelinformationen zu extrahieren und ggf. einer Vorverarbeitung zu unterziehen sind
• Separate Schnittstelle, die aus Diagnosebedatungen direkt aufrufbar ist und die Analyse der Protokolldateien umgeht
• Zielformat ist Eingabeformat für ein webbasiertes Wissens- und Recherchesystem