Jahresbericht 2003 zur kooperativen DV-Versorgung

:VORWORT 7 ÜBERSICHT DER INSERENTEN 10 TEIL I ZUR ARBEIT DER DV-KOMMISSION 13 MITGLIEDER DER DV-KOMMISSION 14 ZUR ARBEIT DES IT-KOORDINIERUNGSSTABES 15 TEIL II 1 DAS UNIVERSITÄTSRECHENZENTRUM (URZ) 19 1.1 STANDORT 19 1.2 AUFGABEN 20 1.3 HAUSHALT 20 1.4 STRUKTUR / PERSONAL 21 1.5 ZAHLEN UND FAKTEN (REPRÄSENTATIVE AUSWAHL) 22 1.6 GREMIENARBEIT 23 2 KOMMUNIKATIONSINFRASTRUKTUR 25 2.1 ALLGEMEINE VERSORGUNGSSTRUKTUR AN DER TUD 25 2.1.1 Netzebenen 25 2.1.2 Backbone 26 2.1.3 Datennetz zwischen den Universitätsstandorten und Außenanbindung 28 2.1.4 Lokale Vernetzung 34 2.1.5 Funk-LAN (WLAN) 37 2.1.6 Datennetz zu den Wohnheimstandorten 38 2.2 KOMMUNIKATIONS- UND INFORMATIONSDIENSTE 39 2.2.1 Electronic-Mail 39 2.2.2 WWW 40 2.2.3 News 41 2.2.4 FTP 41 2.2.5 Wählzugänge 42 2.2.6 Time-Service 42 2.3 NUTZUNGSÜBERSICHT NETZDIENSTE 42 3 ZENTRALE DIENSTANGEBOTE UND SERVER 43 3.1 BENUTZERBERATUNG 43 3.2 LOGIN-SERVICE 44 3.3 COMPUTE-SERVICE (HOCHLEISTUNGSRECHNEN) 45 3.3.1 Origin2800 45 3.3.2 Origin3800 47 3.3.3 Cray T3E 49 3.3.4 NEC SX6i 50 3.4 FILE-SERVICE 50 3.5 BACKUP-SERVICE 53 3.6 PERIPHERIE-SERVICES 53 3.7 PC-POOLS 54 3.8 VISUALISIERUNGSSERVICE 56 3.9 SECURITY 57 4 SOFTWARE 59 4.1 SYSTEMNAHE SOFTWARE 59 4.2 ANWENDUNGSSOFTWARE 59 5 SERVICELEISTUNGEN FÜR DEZENTRALE DV-SYSTEME 61 5.1 ALLGEMEINES 61 5.2 PC-SUPPORT 61 5.2.1 Investberatung 61 5.2.2 Implementierung 61 5.2.3 Instandhaltung 62 5.2.4 Notebook-Ausleihe 62 5.2.5 PC-Hardware/Software-Arbeiten/Beschaffungen im URZ 62 5.3 UNIX-SUPPORT 63 5.4 MICROSOFTWINDOWS-SUPPORT 64 5.5 ZENTRALE SOFTWARE-BESCHAFFUNG FÜR DIE TU DRESDEN 71 5.5.1 Software-Beschaffung 71 5.5.2 Strategie des Software-Einsatzes an der TU Dresden 72 5.5.3 Mitteleinsatz 73 6 WISSENSCHAFTLICHE KOOPERATION, PROJEKTE 75 6.1. DAS PROJEKT „KOMPETENZZENTRUM FÜR VIDEOKONFERENZDIENSTE“ (VCC) 75 6.1.1 Aufgaben und Entwicklungsarbeiten 75 6.1.2 Der Dienst „DFNVideoConference“ - Mehrpunktkonferenzen im G-WiN 77 6.1.3 Tendenzen und Ausblicke 78 6.2 VISUALISIERUNG 78 6.2.1 AG Visualisierung 78 6.3 KOOPERATIONSVERTRAG MIT T-SYSTEMS INTERNATIONAL GMBH 80 7 DIPLOM- UND BELEGARBEITEN, PRAKTIKA 81 8 AUS- UND WEITERBILDUNGSVERANSTALTUNGEN 83 9 VERANSTALTUNGEN 85 TEIL III BERICHTE DER FAKULTÄTEN UND DES MEDIA DESIGN CENTER FAKULTÄT MATHEMATIK UND NATURWISSENSCHAFTEN 91 FACHRICHTUNG MATHEMATIK 91 FACHRICHTUNG PHYSIK 97 FACHRICHTUNG PSYCHOLOGIE 101 FACHRICHTUNG BIOLOGIE 105 PHILOSOPHISCHE FAKULTÄT 109 FAKULTÄT ERZIEHUNGSWISSENSCHAFTEN 113 JURISTISCHE FAKULTÄT 117 FAKULTÄT WIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN 119 FAKULTÄT INFORMATIK 125 FAKULTÄT ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK 133 FAKULTÄT MASCHINENWESEN 141 FAKULTÄT BAUINGENIEURWESEN 145 FAKULTÄT ARCHITEKTUR 151 FAKULTÄT VERKEHRSWISSENSCHAFTEN „FRIEDRICH LIST“ 155 MEDIZINISCHE FAKULTÄT CARL GUSTAV CARUS 163 MEDIA DESIGN CENTER (MDC) 16

Jahresbericht 2005 zur kooperativen DV-Versorgung

:VORWORT 9 ÜBERSICHT DER INSERENTEN 11 TEIL I ZUR ARBEIT DER DV-KOMMISSION 15 MITGLIEDER DER DV-KOMMISSION 16 ZUR ARBEIT DES IT-KOORDINIERUNGSSTABES UND DES LENKUNGSAUSSCHUSSES FÜR DAS ZIH 17 TEIL II 1 DAS ZENTRUM FÜR INFORMATIONSDIENSTE UND HOCHLEISTUNGSRECHNEN (ZIH) 21 1.1 AUFGABEN 21 1.2 ZAHLEN UND FAKTEN (REPRÄSENTATIVE AUSWAHL) 21 1.3 HAUSHALT 22 1.4 STRUKTUR / PERSONAL 23 1.5 STANDORT 24 1.6 GREMIENARBEIT 25 2 KOMMUNIKATIONSINFRASTRUKTUR 27 2.1 NUTZUNGSÜBERSICHT NETZDIENSTE 27 2.1.1 WiN-IP-Verkehr 27 2.2 NETZWERKINFRASTRUKTUR AN DER TUD 27 2.2.1 Allgemeine Versorgungsstruktur 27 2.2.2 Netzebenen 28 2.2.3 Backbone und lokale Vernetzung 28 2.2.4 Druck-Kopierer-Netz 33 2.2.5 Funk-LAN (WLAN) 33 2.2.6 Datennetz zwischen den Universitätsstandorten und Außenanbindung 33 2.2.7 Datennetz zu den Wohnheimstandorten 38 2.3 KOMMUNIKATIONS- UND INFORMATIONSDIENSTE 39 2.3.1 Electronic-Mail 39 2.3.1.1 Einführung einheitlicher E-Mail-Adressen an der TU Dresden 39 2.3.1.2 Web-Mail 40 2.3.2 WWW 40 2.3.3 FTP 42 2.3.4 Wählzugänge 42 2.2.5 Time-Service 42 3 ZENTRALE DIENSTANGEBOTE UND SERVER 43 3.1 BENUTZERBERATUNG 43 3.2 NUTZERMANAGEMENT, NUTZERDATENBANK 43 3.3 LOGIN-SERVICE 45 3.4 FILE-SERVICE 45 3.5 BACKUP-SERVICE 47 3.6 LIZENZ-SERVICE 50 3.7 PERIPHERIE-SERVICES 51 3.8 PC-POOLS 51 3.9 SECURITY 52 4 SERVICELEISTUNGEN FÜR DEZENTRALE DV-SYSTEME 55 4.1 ALLGEMEINES 55 4.2 PC-SUPPORT 55 4.2.1 Investberatung 55 4.2.2 Implementierung 55 4.2.3 Instandhaltung 55 4.2.4 Notebook-Ausleihe 56 4.2.5 Wichtige Beschaffungen dezentraler Hardware im ZIH 56 4.3 MICROSOFT WINDOWS-SUPPORT 56 4.4 ZENTRALE SOFTWARE-BESCHAFFUNG FÜR DIE TU DRESDEN 62 4.4.1 Arbeitsgruppentätigkeit 62 4.4.2 Strategie des Software-Einsatzes an der TU Dresden 62 4.4.3 Software-Beschaffung 63 5 HOCHLEISTUNGSRECHNEN 65 5.1 COMPUTE-SERVER 65 5.1.1 SGI Origin2800 66 5.1.2 SGI Origin3800 67 5.1.3 Cray T3E 69 5.1.4 NEC SX6i 70 5.1.5 Altix 3700 Bx2 71 5.1.6 Linux Networx PC-Farm 71 5.1.7 Anwender-Cluster 72 5.2 BIODATENBANKEN-SERVICE 73 5.3 ANWENDUNGSSOFTWARE 73 5.4 VISUALISIERUNG 74 5.5 PERFORMANCE TOOLS 75 6 WISSENSCHAFTLICHE KOOPERATION, PROJEKTE 77 6.1. DAS PROJEKT „KOMPETENZZENTRUM FÜR VIDEOKONFERENZDIENSTE“ 77 6.1.1 Aufgaben und Entwicklungsarbeiten 77 6.1.2 Der Dienst „DFNVideoConference“ - Mehrpunktkonferenzen im G-WiN 80 6.1.3 Tendenzen und Ausblicke 80 6.2 D-GRID 80 6.2.1 EP-Cache - Werkzeuge für die effiziente parallele Programmierung von Cache-Architekturen 80 6.2.2 Hochenergiephysik Community Grid (HEP CG) - Entwicklung von Anwendungen und Komponenten zur Datenauswertung in der Hochenergiephysik in einer nationalen e-Science-Umgebung 81 6.2.3 MediGRID - Ressourcefusion für Medizin und Lebenswissenschaften 82 6.2.4 D-Grid Integrationsprojekt 82 6.3 BIOLOGIE 83 6.3.1 BISON (Biologie-inspirierte Techniken zur Selbstorganisation in dynamischen Netzwerken) 83 6.3.2 Verständnis der molekularen Grundlage der Biogenese und Funktion der Endocytose 83 6.3.3 Mathematische Modellierung und Computersimulation des Tumorwachstums und Therapien 83 6.3.4 Entwicklung eines SME-freundlichen Zuchtprogramms für Korallen 84 6.3.5 Analyse raum-zeitlicher Musterbildung von Mikroorganismen 84 6.3.6 Regeneration beim Axolotl 85 6.3.7 Entwicklung und Analyse von stochastischen Interagierenden Vielteilchen-Modellen für biologische Zellinteraktion 85 6.3.8 Kompetenznetzwerk MTBio 85 6.3.9 Optimierung von Bio-Algorithmen auf der Nec SX-6 86 6.3.10 Data Mining bei Protein-Protein Interaktionen 86 6.4 PERFORMANCE EVALUIERUNG 86 6.4.1 Entwicklung eines neuen, skalierbaren Open Trace Formates (OTF) 86 6.4.2 Automatisches Auffinden von Performance-Engpässen in parallelen Programmen unter Zuhilfenahme ihrer Tracedaten 87 6.4.3 SFB 609: Elektromagnetische Strömungsbeeinflussung in Metallurgie, 87 Kristallzüchtung und Elektrochemie - Teilprojekt A1: Numerische Modellierung turbulenter MFD-Strömungen 6.5 HERSTELLERKOOPERATIONEN 88 6.5.1 Intel-Kooperation 88 6.5.2 NEC-Kooperation 88 7 AUSBILDUNGSBETRIEB UND PRAKTIKA 89 7.1 AUSBILDUNG ZUM FACHINFORMATIKER/FACHRICHTUNG ANWENDUNGSENTWICKLUNG 89 7.2 PRAKTIKA 89 8 AUS- UND WEITERBILDUNGSVERANSTALTUNGEN 91 9 VERANSTALTUNGEN 93 TEIL III BERICHTE DER FAKULTÄTEN FAKULTÄT MATHEMATIK UND NATURWISSENSCHAFTEN 97 Fachrichtung Mathematik 97 Fachrichtung Physik 101 Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie 105 Fachrichtung Psychologie 111 Fachrichtung Biologie 115 PHILOSOPHISCHE FAKULTÄT 119 FAKULTÄT SPRACH-, LITERATUR- UND KULTURWISSENSCHAFTEN 123 FAKULTÄT ERZIEHUNGSWISSENSCHAFTEN 125 JURISTISCHE FAKULTÄT 131 FAKULTÄT WIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN 135 FAKULTÄT INFORMATIK 141 FAKULTÄT ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK 149 FAKULTÄT MASCHINENWESEN 157 FAKULTÄT BAUINGENIEURWESEN 163 FAKULTÄT ARCHITEKTUR 169 FAKULTÄT VERKEHRSWISSENSCHAFTEN „FRIEDRICH LIST” 173 FAKULTÄT FORST-, GEO- UND HYDROWISSENSCHAFTEN 183 Fachrichtung Forstwissenschaften 183 Fachrichtung Wasserwesen 187 Fachrichtung Geowissenschaften 193 MEDIZINISCHE FAKULTÄT CARL GUSTAV CARUS 19

Architekturen für Ethernet-basierte Teilnehmerzugangsnetzwerke und deren Umsetzung in Hardware

Die zunehmende Komplexität makroskopischer Telekommunikationsnetze und mikroskopischer On-Chip-Kommunikationsstrukturen resultiert in zahlreichen Problemen, z.B. bzgl. Sicherheit und Skalierbarkeit. Diese Arbeit stellt einerseits verschiedene Mechanismen für Ethernet-basierte Internet-Teilnehmerzugangsnetze vor. Andererseits wurde eine Network-on-Chip-basierte Kommunikationsstruktur entwickelt, welche in System-on-Chip-Hardwaresystemen zur performanten und skalierbaren Datenverarbeitung genutzt wird. Alle Ansätze werden als voll funktionsfähige Prototypen auf FPGA-Basis präsentiert

A reference model for Server Based Computing infrastructures and its application for the capacity management

Der weltweit rasant steigende Bedarf an Unterstützung von Anwendern durch leistungsfähige IT-Systeme führt zu einer gleichermaßen steigenden Nachfrage nach Technologien, die es Unternehmen ermöglichen, ihren Endanwendern Desktop-Umgebungen und Applikationen in effizienter und effektiver Weise bereitzustellen. Daraus leitet sich sowohl unter ökologischen als auch unter ökonomischen Aspekten die Anforderung ab, vorhandene Hardware- und Software-Plattformen möglichst passend zum heutigen und zukünftigen Bedarf zu dimensionieren und die Systeme optimal auszulasten. Protokolle zum Zugriff auf Server-Ressourcen unter Microsoft Windows Betriebssystemen nach dem Prinzip der entfernten Präsentation wurden erstmals ca. 1995 implementiert. Seither hat das damit auch unter Windows mögliche Server Based Computing (SBC) mit Terminal Servern und im Nachgang auch virtuellen Desktops eine technische Reife erlangt, die dem Betriebsmodell der verteilten Ausführung und Datenhaltung mittels konventioneller Personal Computer nicht nachsteht. Energie- und ressourcensparende Thin Clients haben sich entsprechend als Alternative zu herkömmlichen Arbeitsplatz-Computern und ihrer lokalen Datenverarbeitung etabliert. Die Leistungsfähigkeit der Thin Clients hängt jedoch maßgeblich von der Kapazität der Server-Infrastruktur im Rechenzentrum ab. Die vorliegende Dissertation greift dieses Thema auf und entwirft ein Referenzmodell für das Kapazitätsmanagement von Server Based Computing Infrastrukturen mit dem Ziel, vorhandene wie auch neu zu konzipierende Systeme zu planen und in einem iterativen Prozess weiterzuentwickeln. Der zu Grunde liegende Ansatz baut auf Methoden und Sprachen der Referenzmodellierung auf. Zunächst wird die aus fünf Schichten bestehende Gesamtsicht einer Server Based Computing Infrastruktur entworfen. Aus diesem Referenzmodell werden nach einem methodischen Vorgehen konkretere Informationsmodelle abgeleitet und in der Sprache der Fundamental Modeling Concepts (FMC) notiert. Ein solches Modell kann anschließend im Rahmen einer Simulation oder einer analytischen Herangehensweise dazu verwendet werden, bereits bei der Konzeption verschiedene Handlungsalternativen zu untersuchen und bezüglich der Kapazität der Ressourcen zu bewerten. Das Referenzmodell und seine Methodik werden anhand eines exemplarischen Szenarios mit verschiedenen Gruppen von Anwendern und Arbeitsplatzgeräten auf der Client-Seite sowie mehreren Profilen von Anwendungen auf der Server-Seite erprobt. Hierbei wird deutlich, dass die modellbasierte Herangehensweise einen wertvollen Beitrag zum Kapazitätsmanagement leisten kann, ohne dass vorab der tatsächliche Aufbau einer neuen IT-Infrastruktur durch die Installation eines physischen Prototypen und die Simulation von Arbeitslasten darauf notwendig wäre.A worldwide rapidly increasing need for assistance of staff by powerful IT-systems leads to an equally ever growing demand for technologies that enable organizations to provide desktop environments and applications to their end users in an efficient and effective way. In terms of both ecologic and economic aspects, the deduced requirement is to size existing hardware and software platforms as suitable as possible for present and future needs, and to allow for an optimum utilization of the system capacities. Access protocols on server resources based on Microsoft Windows operating systems within the scope of remote presentation were implemented for the first time around 1995. Since then, Server Based Computing (SBC), with terminal servers and virtual desktops later on, has reached a technical maturity which is not inferior to the distributed issue of the operating modeland data storage as used in conventional personal computers. Accordingly, energy and resource saving thin clients have established themselves as an alternative to conventional desktop computers and local data processing. Their performance, however, depends significantly on the capacity of the server infrastructure located in the data center. The present thesis takes up this subject and outlines a reference model for the capacity management of Server Based Computing infrastructures with the intention to plan novel designed systems and, further, to develop both these as well as exsisting ones by means of an iterative process. The underlying approach bases upon methods for reference modeling and languages. Initially, a global view of a Server Based Computing infrastructure consisting of five layers is developed. From this reference model, more precise information models are derived following a methodological approach and are stated according to language elements of the Fundamental Modeling Concepts (FMC). Such model can be used subsequently within the scope of a simulation or an analytical approach, hereby aiming to investigate and evaluate various alternative courses of action regarding the capacity of resources already during the conception phase. The reference model and its methodology are evaluated using an exemplary scenario with different groups of users and workstation devices on the client side and several profiles of applications on the server side. This shows clearly that the model-based approach can make a valuable contribution to the capacity management, without requiring the actual implementation of a new IT infrastructure by building a physical prototype and simulating workloads within this prototype

Modulare, verteilte Hardware-Software-Architektur für humanoide Roboter

Humanoide Roboter sind hochkomplexe Systeme. Sie zeichnen sich durch ein sehr heterogenes Sensor- und Aktorsystem aus, welches wiederum sehr hohe und breit gefächerte Anforderungen an die verwendete Architektur stellt. Es wird sowohl der Entwurf einer funktionalen Steuerungsarchitektur, das verwendete Softwarerahmenwerk als auch die Abbildung auf eine dezidierte Hardwarearchitektur beschrieben

Modulare, verteilte Hardware-Software-Architektur für humanoide Roboter

Humanoide Roboter sind hochkomplexe Systeme. Sie zeichnen sich durch ein sehr heterogenes Sensor- und Aktorsystem aus, welches wiederum sehr hohe und breit gefächerte Anforderungen an die verwendete Architektur stellt. Es wird sowohl der Entwurf einer funktionalen Steuerungsarchitektur, das verwendete Softwarerahmenwerk als auch die Abbildung auf eine dezidierte Hardwarearchitektur beschrieben

Fachinformation und EDV-Arbeitstechniken für Historiker: Einführung und Arbeitsbuch

'Der Sammelband versucht, die Erfahrungen einzufangen, die von den Herausgebern in den vergangenen Jahren an der Humboldt-Universität zu Berlin in der studentischen EDV-Ausbildung und beim Aufbau vernetzter Informationsdienste für Historiker gemacht wurden. Es handelt sich weder um einen der üblichen Sammelbände noch um eine einfache Softwareeinführung, sondern um ein praktisches Arbeitsbuch für Studierende und Nachwuchswissenschaftler zu Fragen des EDV-Einsatzes in den Geschichtswissenschaften. Dabei stehen das 'Internet' bzw. der Einsatz der sogenannten 'Neuen Medien' im Mittelpunkt. Im ersten Kapitel wird zunächst das Verhältnis der EDV zu den Geisteswissenschaften geklärt. Dies schließt eine Einführung in die Geschichte der EDV und die Betrachtung der EDV-Einsatzfelder in den Geschichtswissenschaften zu den Themen Bibliotheken im Internet, Wissenschaftlicher Alltag und Lehre sowie spezielle historische Fachinformationsangebote ein. Im zweiten Kapitel wird näher auf die Grundlagen der Datenverarbeitung eingegangen. Dabei liegt neben dem PC- und Netzbasiswissen das Hauptaugenmerk auf dem Internet und seinen Diensten. Darauf aufbauend werden im dritten Kapitel ausgewählte Applikationen aus den Bereichen Textverarbeitung, Beschreibungs- und Skriptsprachen, Tabellenkalkulation, Datenanalyse & Datenbanksysteme sowie Grafik, Präsentation und Multimedia an historischen Beispielen in ihrem Funktionsumfang vorgestellt. Im abschließenden vierten Kapitel wird der EDV-Einsatz in den Geschichtswissenschaften an ausgewählten Projekten in Forschung und Lehre exemplarisch beschrieben.' (Autorenreferat