Kommunikationssysteme

Hauptseminar (Master Seminar) im Sommersemester 2014
(LMU, TUM (Master - IN2107))
Prof. Dr. D. Kranzlmüller
Prof. Dr. H.-G. Hegering (em.)

Aktuelles

Inhalte des Seminars

Überblick

Kommunikation zwischen Rechensystemen gewinnt an Bedeutung durch

Der Anforderung nach immer leistungsfähigeren Kommunikationssystemen begegnen eine Reihe neuer technischer Entwicklungen und Standards, mit Blick sowohl auf die Kommunikationsleistung selbst, aber auch auf den Aufbau und Betrieb des Kommunikationssystems.

Im Seminar Kommunikationssysteme werden ausgewählte Themen beleuchtet, die über die gängigen Techniken des Internet Transportsystems hinausgehen.

Tipps zur Bearbeitung

Thema ergattert? — Fein!
Im folgenden erhalten Sie einige Hinweise auf die Ziele eines (auch dieses!) Seminars, Ihre grundsätzlichen Aufgaben und Vorgehensweise.

Ziel Ihrer Seminarteilnahme

Der Zweck der Bearbeitung eines Themas ist die Aufarbeitung seiner Inhalte für Ihr Publikum. Das heißt, dass diejenigen, die Ihre Ausarbeitung lesen und/oder Ihrem Vortrag lauschen, in angemessener Tiefe über das Thema informiert sein sollten.

Vorgehensweise

  1. Lesen und verstehen Sie die als "Vorschuß" bereitgestellte Literatur!
  2. Klären Sie die zentralen Fragestellungen. Worum geht es? Welchen Zweck hat (die Technik | das Konzept | das Protokoll | …) im Kern des Themas?
  3. Recherchieren Sie selbst zum Thema. Suchen Sie nach geeigneter Fachliteratur (Sie sollten i.d.R. Fachliteratur referieren, nicht Wikipedia-Artikel!). Führen Sie bereits bei der Recherche eine Literaturliste, idealerweise direkt im BibTeX-Format.
  4. Legen Sie die Aussagen Ihrer Arbeit fest! Welches Wissen (über Konzepte, Verfahren, Begründungen, etc) sollen Ausarbeitung und Vortrag vermitteln? Diskutieren Sie hierzu wieder mit Ihrem Betreuer!
  5. Bestimmen Sie die Hilfskonstrukte, die Sie brauchen, um das Wissen zu Ihrem Thema zu vermitteln! (Hintergrund, mathematische Grundlagen, Entwicklungsgeschichte, …)
  6. Geben Sie eine Gliederung an, basierend auf den vorangegangenen zwei Punkten. Idealerweise sollte die weitere Arbeit auf die Darstellung der Ergebnisse entfallen (denn sie sind bereits erarbeitet, strukturiert und untermauert).

Stolperfallen

Themenliste

Die nachfolgenden Themen sind bei der Einführungsveranstaltung vergeben worden. Der Übersichtlichkeit halber haben wir die Themen- und Betreuerliste noch einmal hier zusammengefasst.


    Ethernet

  1. [CE] Carrier Ethernet
  2. Ethernet wird zunehmend in Kernnetzen eingesetzt. Dieses Thema untersucht die technische Grundlage dafür und bewertet diesen Einsatz.

    Literatur

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

  3. [XG] 10 G Ethernet Übertragungstechnik
  4. Dieses Thema beleuchtet Ethernet-Technik mit 10 Gb/s Übertragungsraten.

    Literatur

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

    Techniken in der Vermittlungsschicht

  5. [AQM] Active Queue Management
  6. "Active Queue Management (AQM) aims to detect congestion in the network before it becomes severe by overfilling the router queue. It means that the router tries to reduce the sending rate of the traffic sources by dropping or marking packets. There exist two approaches to indicate congestion: Packets can be dropped and packets can be marked."

    Literatur

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

  7. [NDN1] Named Data Networks
  8. "Communication in NDN is driven by the receiving ends, i.e., the data consumers, through the exchange of two types of packets: Interest and Data (see Figure 1.2). Both types of packets carry a name that identifies a piece of data that can be transmitted in one Data packet. To receive data, a consumer puts the name of desired data into an Interest packet and sends it to the network. Routers use this name to forward the Interest toward the data producer(s)."

    Literatur

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

  9. [IP6] Einführung von IPv6
  10. Die Erschöpfung des Vorrats an freien IPv4-Adressen hat die Einführung von IPv6 beschleunigt. Dieses Thema untersucht Methoden zur Umstellung auf das neuere Vermittlungsprotokoll und ihren Erfolg.

    Literatur

    1. RFC 6586

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

  11. [ICN] Information-centric networks: Ausprägungen des Begriffs
  12. Literatur

    1. Ahlgren et al.: A Survey of Information-Centric Networking (Draft)

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

    Transportschicht im Internet

    Das Transmission Control Protocol ist das am weitesten verbreitete verbindungsorientierte Transportprotokoll im Internet. In diesem Themenbereich werden Alternativen besprochen, die weitergehende Fähigkeiten und Mechanismen gegenüber klassischem TCP bereitstellen.

  13. [SCTP] Stream Control Transport Protocol (SCTP)
  14. SCTP (RFC 4960) ist ein alternatives Protokoll der Transportschicht, das mit Blick auf Internet-Telephonie entwickelt wurde.

    Literatur

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

  15. [DCCP] Datagram Congestion Control Protocol
  16. DCCP ist ein verlustbehaftetes Transportprotokoll mit Staukontrollmechanismen.

    Literatur

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

  17. [MTCP] Multipath TCP und Socket splicing
  18. Klassisches TCP (`a la RFC 793) erstellt Punkt-zu-Punkt Verbindungen, deren genau Endpunkte bis zum Abbau der Verbindung (oder ihrem Abbruch) bestehen bleiben. Die Adressierungsdaten, die den Enpunkt (Socket) repräsentieren sind dabei unveränderlich. "Multipath TCP" und die sogenannte "socket splicing" Technik sind Weiterentwicklungen, die von diesen Annahmen abweichen.

    Literatur

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

  19. [RDMA] Remote DMA
  20. Geschichtete Netzarchitekturen erleichtern den Austausch einzelner Funktionen des Kommunikationssystems. Naturgemäß erfordern solche Architekturen eine höhere Anzahl an Übergaben der transportierten Nutzdaten, unter Einsatz der CPU. Dieses Thema erläutert RDMA (Remote Direct Memory Access), eine Technik, die ähnlich zu dem aus der Rechnerarchitektur bekannten DMA die CPU entlasten soll.

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

    Netzvirtualisierung und Overlay-Netze

  21. [OR] Onion Routing
  22. Onion Routing bezeichnet Verfahren zur Verschleierung von Netzverkehr, das zur Anonymisierung und als Mittel gegen Zensur eingesetzt wird. Dieses Thema erklärt seine Funktionsweise am Beispiel des Tor-Netzes.

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

    Software-defined networks

    Aktuelle Netze werden von Managementprotokollen (z.B. Routingprotokolle) konfiguriert, durch Paketfilter gesichert, Datenströme werden anhand ihres mutmaßlichen Inhalts verschieden vermittelt, etc. Die Idee hinter "programmierbaren Netzen" oder Software Defined Networks (SDN) ist die Zusammenfassung all solcher Funktionen in eine Einheit, die zentral formulierte Ziele umsetzt.

  23. [OF] OpenFlow und FlowVisor
  24. OpenFlow ist eine Architektur und Schnittstelle für Netzkomponenten, die SDN-Funktionalität umsetzt. Dieses Thema stellt die Architektur und Funktionsweise von OpenFlow Switches und FlowVisor vor.

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

    Middleware

  25. [MW] Kommunikationsbibliotheken
  26. Kommunikationsbibliotheken oberhalb des Transportsystems unterstützen die Entwicklung verteilter Anwendungen. Dieses Thema gibt einen Überblick über die derzeitige Kommunikationsmiddleware.

    Literatur

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

    Netze im Höchstleistungsrechnen

  27. [IB1] InfiniBand Überblick
  28. InfiniBand ist ein Netz für Hochleistungsrechner. Dieses Thema erarbeitet seine Architektur, seine Eigenschaften und seine Funktionsweise. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den Eigenschaften, die es von anderen Netztechniken (im LAN, SAN etc) abgrenzen.

    Literatur

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

  29. [DF1] Die Dragonfly-Topologie
  30. Dragonfly ist eine neue Topologie für Inteconnect-Netze in Hochleistungsrechnen. Dieses Thema führt in die Eigenschaften dieser Topologie ein.

    Literatur

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

  31. [DF2] Anwendungen der Dragonfly-Topologie
  32. Dieses Thema untersucht die Anwendung der Dragonfly-Topologie im Entwurf eines Parallelrechners.

    Literatur

    Wünschenswerte Ergebnisse zum Thema (Vorschlag, unverbindlich):

Organisation

Ablauf

Um der Anzahl der Seminarteilnehmer gerecht zu werden, werden Sie in 2er-Gruppen arbeiten. Dem Seminar liegt die Metapher einer Konferenz zu Grunde. Sie erstellen also in der Gruppe zu dem Ihnen zugeteilten Thema ein Konferenzpapier, reichen dieses bei der Seminarleitung (das fiktive Program Committee) ein, erhalten von ausgewählten Gutachtern eine Beurteilung Ihrer Einreichung und präsentieren Ihr Papier auf der fiktiven Konferenz. Jede Gruppe erhält einen Betreuer.

Die Konferenz selbst, in der alle Seminarvorträge gehalten werden, ist als Blockseminar konzipiert. Es findet am 5. Juli im Raum 115 in der Oettingenstr. 67 von 9:00 Uhr s.t. (!) bis ca 18:00 Uhr statt. Die Agenda der Blockveranstaltung finden hier.

Die Gutachter sind die Teilnehmer des Master-Seminars. Das dafür notwendige Formular ist hier zu finden.

Am 10. April findet eine Einführungsveranstaltung für alle Seminarteilnehmer zu den Themen des Seminars statt. In der Veranstaltung werden die Themen vergeben. Soweit möglich werden wir Ihren Themenpräferenzen entgegenkommen. Die Teilnahme an der Einführungsveranstaltung ist für alle Teilnehmer Pflicht.

Wichtiger Hinweis: Wer nicht an der Einführungsveranstaltung teilnimmt, verliert seinen Seminarplatz!

Im Lauf des Semesters werden zudem eine Veranstaltung zu Präsentationstechniken und zum Umgang mit der Textsetzungssoftware LaTeX, die Sie bevorzugt für Ihre Ausarbeitungen verwenden sollen, angeboten. Bitte beachten Sie dazu auch die Rubriken Aktuelles und Termine. Wir werden außerdem versuchen, der Bedeutung des Themas durch einen externen Expertenvortrag am 26.6.2014 Rechnung zu tragen. Im Rahmen des Seminars spricht Herr Prof. Dr. Helmut Reiser (apl.) vom LRZ. Die Teilnahme an dieser Veranstaltung ist Pflicht.

Der genaue Ablauf des Seminars ist aus den Hinweisen zu den Pro- und Hauptseminaren im Sommersemester 2014 ersichtlich.

Der Übersichtlichkeit halber haben wir die Themen- und Betreuerliste noch einmal hier zusammengefasst.

Termine

Für die folgenden Veranstaltungen besteht Anwesenheitspflicht: 10.4., 22.5., 26.6., 5.7.

Voraussetzungen

Voraussetzungen zur erfolgreichen Teilnahme am Seminar sind:

Kontakt

Fragen, Kritik und Anregungen sind immer willkommen. Nutzen Sie bitte die seminarspezifische E-Mail-Adresse seminar14@nm.ifi.lmu.de, um mit uns in Kontakt zu treten.

Alle Seminarteilnehmer können über seminar14-teilnehmer@nm.ifi.lmu.de erreicht werden. Alternativ kann auch die Adresse seminar14_teiln@nm.ifi.lmu.de verwendet werden.


Last Change: Tue, 20 Dec 2016 08:18:00 +0100 - Viewed on: Fri, 28 Feb 2020 14:25:27 +0100
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