Netzwerkdienste für Massively Multiplayer Online Games

In dieser Arbeit präsentieren wir das Design und die Umsetzung von drei Netzwerkdiensten für Massively Multiplayer Online Games. Der erste Dienst stellt eine integrierte Sprachkommunikation für Online-Spiele dar. Dabei basiert das Design auf einer hybriden Architektur, die für das Aushandeln der Verbindungen einen zentralen Server verwendet, die Audiodaten jedoch von Peer zu Peer überträgt. Dieses Vorgehen ermöglicht es, die Verbindungen basierend auf Spielereignissen aufzubauen, ohne dabei zentrale Ressourcen für das Übertragen der Audioströme zu verbrauchen. Der zweite Dienst ist ein Ansatz für eine Overlay-Netzwerkstruktur. Das Hauptziel bei der Entwicklung war es, hohe Echtzeit- und Skalierbarkeitsanforderungen zu erfüllen. Daher wird ein unstrukturiertes Peer-to-Peer-Netzwerk mit einem dynamischen Verbindungschema verwendet. Der dritte Dienst kann für den Leistungsvergleich von Peer-to-Peer-Gaming-Overlays eingesetzt werden. Er beeinhaltet das Festlegen der Methodik, die Definition von Metriken, die Generierung von realistischer Last und die Implementierung einer vollständigen Evaluationsplattform

Forschungsbericht Universität Mannheim 2010 / 2011

Der Forschungsbericht bietet Ihnen eine Übersicht über die Forschungsschwerpunkte der Fakultäten, Abteilungen und Forschungseinrichtungen der Universität Mannheim. Dazu enthält der vorliegende Forschungsbericht Informationen über Einzelprojekte in den jeweiligen Fachdisziplinen sowie über zumeist fächerübergreifende Verbundprojekte wie Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen, Wissenschaftscampi, Graduiertenschulen und Promotionskollegs. Die aus den Forschungsaktivitäten hervorgegangenen Publikationen, die Sie in diesem Bericht aufgelistet finden, leisten wichtige Beiträge zum wissenschaftlichen Fortschritt innerhalb der Disziplinen. Die ebenfalls aufgeführten Transferleistungen stellen Beiträge der Grundlagenwissenschaft zur Lösung gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Herausforderungen dar. Nicht zuletzt enthält der Forschungsbericht Angaben zu wissenschaftlichen Preisen und Auszeichnungen, zu Veranstaltungen und Tagungen sowie zu akademischen Qualifikationen im Sinne von Promotionen und Habilitationen. Diese Angaben reflektieren die Reputation der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und ergänzen die sonstigen forschungsbezogenen Leistungen an der Universität Mannheim

Model-Based Runtime Adaptation of Resource Constrained Devices

Dynamic Software Product Line (DSPL) engineering represents a promising approach for planning and applying runtime reconfiguration scenarios to self-adaptive software systems. Reconfigurations at runtime allow those systems to continuously adapt themselves to ever changing contextual requirements. With a systematic engineering approach such as DSPLs, a self-adaptive software system becomes more reliable and predictable. However, applying DSPLs in the vital domain of highly context-aware systems, e.g., mobile devices such as smartphones or tablets, is obstructed by the inherently limited resources. Therefore, mobile devices are not capable to handle large, constrained (re-)configuration spaces of complex self-adaptive software systems. The reconfiguration behavior of a DSPL is specified via so called feature models. However, the derivation of a reconfiguration based on a feature model (i) induces computational costs and (ii) utilizes the available memory. To tackle these drawbacks, I propose a model-based approach for designing DSPLs in a way that allows for a trade-off between pre-computation of reconfiguration scenarios at development time and on-demand evolution at runtime. In this regard, I intend to shift computational complexity from runtime to development time. Therefore, I propose the following three techniques for (1) enriching feature models with context information to reason about potential contextual changes, (2) reducing a DSPL specification w.r.t. the individual characteristics of a mobile device, and (3) specifying a context-aware reconfiguration process on the basis of a scalable transition system incorporating state space abstractions and incremental refinements at runtime. In addition to these optimization steps executed prior to runtime, I introduce a concept for (4) reducing the operational costs utilized by a reconfiguration at runtime on a long-term basis w.r.t. the DSPL transition system deployed on the device. To realize this concept, the DSPL transition system is enriched with non-functional properties, e.g., costs of a reconfiguration, and behavioral properties, e.g., the probability of a change within the contextual situation of a device. This provides the possibility to determine reconfigurations with minimum costs w.r.t. estimated long-term changes in the context of a device. The concepts and techniques contributed in this thesis are illustrated by means of a mobile device case study. Further, implementation strategies are presented and evaluated considering different trade-off metrics to provide detailed insights into benefits and drawbacks

Designing Benchmarks for P2P Systems

In this paper we discuss requirements for peer-to-peer (P2P) benchmarking, and we present two exemplary approaches to benchmarks for Distributed Hashtables (DHT) and P2P gaming overlays. We point out the characteristics of benchmarks for P2P systems, focusing on the challenges compared to conventional benchmarks. The two benchmarks for very different types of P2P systems are designed applying a common methodology. This includes the definition of the system under test (SUT) and particularly its interfaces, the workloads and metrics. A set of common P2P quality metrics helps to achieve a comprehensive selection of workloads and metrics for each scenario