Cloud Computing (Google App Engine) zur Optimierung einer Netzwerkpartitionierung

Art der Arbeit: Bachelorarbeit, Studienarbeit, Diplomarbeit, Masterarbeit (der Umfang wird entsprechend angepasst)

Fachlicher Hintergrund: Die Netzwerkstrukturen des Rostocker Community-Mesh-Netzwerkes "Opennet" sollen analysiert werden. Dabei soll die optimale Partitionierung gefunden werden. Bisher laufen alle Knoten auf dem gleichen WLAN-Funkkanal. Das fĂŒhrt naturgemĂ€ĂŸ zu Interferenzen, wenn verschiedene Stationen senden. Jetzt sollen einige Stationen auf einen anderen Kanal arbeiten. So entstehen zwei oder mehrere separate Overlay-Netzwerke. Es werden zwei Auswirkungen erwartet: Erstens, die Anzahl der verfĂŒgbaren Kanten sinkt, da nur Stationen miteinander kommunizieren können, die sich auf einem Kanal befinden. Zweitens, Interferenzen werden reduziert.

Das komplexe Mesh-Netzwerk besteht aus einer großen Anzahl von Knoten zwischen denen eine noch grĂ¶ĂŸere Anzahl Links unterschiedlicher GĂŒte besteht. Das hier betrachtete Netzwerk hat ca. 220 Knoten und je nach Netzstatus ĂŒber 1600 Links. Als Routing-Protokoll wird OLSR verwendet.

Aufgabenbeschreibung: Es liegt ein minĂŒtlich aktualisierter Netzwerkgraph vor, wie er auch dem Routing-Algorithmus zur Optimierung zur VerfĂŒgung steht. Dazu existiert eine Liste von Knoten, die potentiell auf zwei KanĂ€len arbeiten können, also potentielle Verbindungspunkte zwischen den Overlay-Netzwerken darstellen können. Der Datenverkehr lĂ€uft ausschließlich von und zu einer kleinen Menge von Gateway-Knoten, die mit dem Internet verbunden sind. Die Erreichbarkeit dieser Gateways soll errechnet werden. Dabei gilt die Annahme, dass das Netz auf verschiedene Arten (eventuell alle möglichen Arten) partitioniert wird. Verbesserungen durch den Wegfall von Interferenzen sollen zunĂ€chst außer Acht gelassen werden.

Dabei sind folgende Teilaufgaben notwendig:

  • Einarbeitung in den Stand der Technik

    • Einarbeit in eine Cloud-Computing Umgebung
    • Technik des Cloud Computings, mögliche AusprĂ€gungen und verfĂŒgbare APIs
    • Erlangung eines grundlegenden VerstĂ€ndnis' fĂŒr Mesh-Netzwerke
    • Algorithmen zur Netzwerkanalyse
  • Konzipierung der Anwendung
  • Implementierung der Anwendung
  • Erste Berechnungen in der Cloud mit realen Daten

Die genaue Festlegung des Themas erfolgt in Abstimmung mit den Betreuern unter BerĂŒcksichtigung eventuell schon an andere Studenten vergebener Themengebiete. Eine gemeinsame Bearbeitung verschiedener Teilthemen durch mehrere Studenten ist unter UmstĂ€nden möglich.

Literatur:

    • Cloud Computing: Implementation, Management, and Security, John W. Rittinghouse und James F. Ransome, CRC Press

    • Cloud Computing - Web-basierte dynamische IT-Services, Christian Baun, Berlin, Springer, 2010

    • Cloud application architectures - building applications and infrastructure in the cloud, George Reese, Sebastopol, Calif., O'Reilly, 2009

    • Using Google App Engine, Charles Severance, O'Reilly Media, 2009

    Betreuer: Dr. Thomas Mundt

    Kontakt: E-Mail an thm(at)informatik.uni-rostock.de

    Voraussetzungen: Grundlegende Programmierkenntnisse sind von Vorteil.