Все выпуски

Обсуждается проблема выбора граничных условий в случае численного интегрирования уравнений мелкой воды на существенно неоднородном рельефе местности. При моделировании нестационарных течений поверхностных вод имеется динамическая граница, разделяющая жидкость и сухое дно. Для задач сезонных пойменных затоплений, ливневых паводков, выходов волн цунами на берег ситуация осложняется возникновением до- и сверхкритических режимов течений. Анализ использования различных способов задания условий для физических величин при достижении жидкости границы расчетной области показывает преимущества при использовании условий типа «водопад» при наличии сильных неоднородностей рельефа земной поверхности. При наличии водопада на границе расчетной области и неоднородности рельефа в окрестности границы может возникать участок, на котором формируется область критического течения с образованием гидравлического скачка, что существенно ослабляет влияние водопада на структуру потока вверх по течению.

The problem of choice of boundary conditions is discussed for the case of numerical integration of the shallow water equations on a substantially irregular relief. While modeling unsteady surface water flows there is a dynamic boundary that partitions liquid and dry bottom. The situation is complicated by the emergence of sub- and supercritical flow regimes for the problems of seasonal floodplain flooding, flash floods, tsunami landfalls. Analysis of the use of various methods of setting conditions for the physical quantities of liquid at the settlement of the boundary shows the advantages of using the waterfall type conditions in the presence of strong heterogeneities of landforms. When there is a waterfall on the border of computational domain and heterogeneity of the relief in the vicinity of the boundary, a portion may occur which is formed by the region of critical flow with the formation of a hydraulic jump, which greatly weakens the effect of the waterfall on the flow pattern upstream.

В работе усовершенствован подход к обнаружению DDoS-атак на основе использования оператора эволюции динамических систем, разработанный ранее авторами. В предложенном подходе сетевому трафику ставятся в соответствие различные характеристики - признаки его временной структуры, формируемые по адресным и нагрузочным параметрам заголовков пакетов данных трафика. Предполагается, что различным состояниям трафика (нормальное состояние, атаки разных типов) соответствуют различные временные структуры характеристик, которые генерируется неизвестными линейными динамическими операторами. Связь между значениями различных характеристик в различных дискретных временных отсчетах устанавливается оператором эволюции. Основная рабочая гипотеза исследования заключается в том, что различным состояниям трафика соответствуют различные динамические операторы, а следовательно, и операторы эволюции. Приведен общий вид матрицы оператора эволюции трафика, реконструированной по значениям его наблюдаемых характеристик. Матричные элементы оператора эволюции определяют взаимосвязь характеристик трафика, давая целостное описание его динамической структуры. Введено понятие среднего значения оператора эволюции трафика, на основе которого формируются специальные хеш-функции и их статистические распределения для различных состояний трафика. В вычислительном эксперименте формировались адресные и нагрузочные хеш-функции, причинно соответствующие адресным и нагрузочным параметрам заголовков пакетов данных трафика. Результаты вычислительного эксперимента подтвердили возможность точной классификации трех состояний трафика: нормального и двух аномальных (HTTP flood атака и SlowLoris атака).

This paper presents an improved approach previously developed by the authors for detection of DDoS attacks. It uses traffic evolution and dynamical operators, which makes it possible to take into consideration interrelations observed for data packets headers of traffic. It is assumed that each traffic state (normal state and anomalous attacked states) can be described by unique temporal patterns of characteristics generated by unknown linear dynamical operators. Interrelations between values of network traffic characteristics in different discrete time samples are determined by the evolution operator. The approach was applied for classification of three traffic states: normal and two abnormal (HTTP flood and SlowLoris DDoS attacks). The results prove that it is possible to distinguish normal and abnormal traffic states by hash functions of address and load fields of traffic data packets.

Представлены результаты численного моделирования динамики поверхностных вод на территории Волго-Ахтубинской поймы на основе  системы уравнений Сен-Венана с использованием комбинированного Лагранжево—Эйлерова (CSPH-TVD) алгоритма. На примере весеннего половодья 2011 года показана неприменимость гидродинамической модели с постоянным значением коэффициента шероховатости n_M. Согласование результатов численного моделирования с данными наблюдений на гидропостах позволило получить оценки n_M в межень n_M^min=0.02 и на максимуме уровня воды в русле Волги n_M^max=0.047.

The results for the numerical simulation of the dynamics of shallow waters for the Volga-Akhtuba floodplain are discussed. The mathematical model is based on the system of Saint-Venant equations. The numerical solution uses a combined Lagrangian—Eulerian (CSPH-TVD) algorithm. We investigated the characteristics of spring flood in 2011 and received the inapplicability of the hydrodynamical model with the constant roughness coefficient n_M. The agreement between the results of numerical simulations and the observations data at hydroposts allowed us to obtain estimates n_M in low water n_M^min = 0.02 and the maximum water level in the channel of the Volga n_M^max = 0.047.