Forschungs- und Arbeitsgebiete des Instituts für Telematik

Dieser Interne Bericht gibt einen Ueberblick ueber aktuelle Forschungsarbeiten des Instituts fuer Telematik der Universitaet Karlsruhe in den Bereichen Hochleistungskommunikation, verteilte Systeme, Cooperation&Management und Telekooperation. Er ist in zwei Teile gegliedert. Der erste beschreibt die persoenlichen Interessensgebiete der wissenschaftlichen Mitarbeiter. Danach folgt eine Darstellung der Kooperationsprojekte des Instituts. Im Anhang finden sich die referenzierten Literaturstellen sowie aktuelle Eigenveroeffentlichungen der Mitarbeiter des Instituts. Der Bericht entstand im Rahmen der Klausurtagung des Instituts in Rothenburg ob der Tauber im Oktober 1996

Klausurtagung des Instituts für Telematik. Mainz 29.-31. März 1998

Der Bericht gibt einen Überblick über aktuelle Forschungsarbeiten des Instituts für Telematik der Universität Karlsruhe in den Bereichen Hochleistungskommunikation, verteilte Systeme, Cooperation&Management und Telekooperation. Er ist in zwei Teile gegliedert. Der erste beschreibt die persönlichen Interessensgebiete der wissenschaftlichen Mitarbeiter. Danach folgt eine Darstellung der Kooperationsprojekte des Instituts. Im Anhang finden sich aktuelle Eigenveröffentlichungen der Mitarbeiter des Instituts. Der Tagungsband entstand im Rahmen der siebten Klausurtagung des Instituts für Telematik, die vom 29. bis zum 31. März 1998 in Mainz abgehalten wurde

Netzwerkmanagement und Hochgeschwindigkeitskommunikation. Teil XIV

Der Interne Bericht enthaelt die Beitraege zum Seminar "Netzwerk-Management und Hochgeschwindigkeits-Kommunikation" des Instituts fuer Telematik (Prof. Dr. Dr. h.c. G. Krueger),das im Sommersemester 1996 zum 14. Mal stattgefunden hat. Die Themenauswahl kann grob in folgende fuenf Bloecke gegliedert werden: 1 - Ein Block ist dem Management von Netzen gewidmet. Hier werden zum einen allgemeine Ansaetze wie TMN und TINA vorgestellt und der Einsatz objektorientierter Techniken im Management diskutiert. Zum anderen finden sich Beitraege zum Management in ATM-Netzen. Themen sind hier das LMI, Aspekte des Accounting sowie das Fehler- und Leistungsmanagement in ATM. 2 - Ein zweiter Block beschaeftigt sich mit Fragen im Zusammenhang von Multicast in ATM-Netzen. Hier werden der Mechanismus der Adressaufloesung mittels des MARS-Konzepts sowie die reihenfolgetreue Auslieferung in Multicast-Gruppen diskutiert. 3 - Ein weiteres Thema ist ein Vergleich aktueller Authentisierungs- und Zertifizierungssysteme und liegt damit im Bereich der Sicherheit von Systemen. 4 - Der vierte Themenbereich des Seminars beschaeftigt sich mit dem ATM-Adaptionsschichtprotokoll SSCOP, das oft zur Unterstuetzung von Signalisierungsmechanismen wie denen des Q.2931 eingesetzt wird. 5 - Schliesslich werden noch Aspekte verteilter Simulationen betrachtet

Sub-Layer-Hopping: Optimierte Staukontrolle für IP-Multicast. Erweiterter Bericht

Die Multicast-Kommunikation im Internet ist derzeit Gegenstand zahlreicher Forschungsaktivitäten. Konzentrierte sich in jüngster Vergangenheit die überwiegende Zahl der Arbeiten auf die Bereitstellung skalierbarer Mechanismen zur Fehlerbehebung, so rückt derzeit die Entwicklung geeigneter Algorithmen zur Staukontrolle in den Mittelpunkt des Interesses. Eine besondere Herausforderung besteht dabei in der Unterstützung heterogener Kommunikationsgruppen, innerhalb derer die Empfänger unterschiedliche Stausituationen erfahren. Ein vom Konzept her vielversprechender Ansatz ist der sogenannte Layered-Multicast, bei dem der eigentliche Datenstrom in mehrere Unterströme (Layers) aufgeteilt wird. Jedes Gruppenmitglied empfängt durch Beitritt zu den entsprechenden Untergruppen eine seiner aktuellen Stau- und Netzcharacteristik angepaßte Menge von Teilströmen. Dadurch wird trotz Nutzung der effizienten Multicast-Technologie eine gewisse Individualität errreicht. Bisher scheiterte die praktische Umsetzung dieses vielversprechenden Ansatzes jedoch an der Trägheit heutiger Routingprotokolle. Diese sind nicht in der Lage, auf die notwendigen Wechsel in der Gruppenmitgliedschaft in einer akzeptablen Zeit zu reagieren. Insbesondere verhindern die langen Austrittszeiten des Internet Group Management Protocol (IGMP) eine effiziente und schnelle Regelung des Datenvolumens. Vor diesem Hintergrund wird im vorliegenden Artikel ein Verfahren entwickelt und bewertet, welches trotz der genannten Beschränkungen erstmals die praktische Umsetzung des Layered Multicast in heutigen Netzen ermöglicht. Der entwickelte Ansatz, welcher als Sub-Layer-Hopping (SLH) bezeichnet wird, kommt ohne Modifikationen an netzinternen Komponenten oder Routingprotokollen aus. Er basiert auf einer geschickten Nutzung des durch IP bereitgestellten Multicast-Dienstes. Analytische Betrachtungen und experimentelle Messungen zeigen, daß der Verwaltungs- und Kontrollaufwand innerhalb der Router durch das Verfahren kaum beeinflußt wird. Die erstellte Implementierung wurde schließlich für Messungen im MBone unter Beteiligung internationaler Partner eingesetzt. Es wird belegt, daß bei Einsatz des entwickelten Verfahrens eine höhere Empfangsrate und eine gewisse Fairneß gegenüber dem restlichen TCP-Verkehr erreicht wird

Netzwerk-Management und Hochgeschwindigkeits- Kommunikation. Teil XII

Der vorliegende interne Bericht enthält die Beiträge zum Seminar "Netzwerkmanagement und Hochgeschwindigkeitskommunikation", das im Sommersemester 1995 zum zwölften Mal abgehalten wurde. Entsprechend dem Titel ist der Band in zwei Teile gegliedert. In dem Teil "Netzwerkmanagement" werden in den ersten beiden Kapiteln Fragen der MIB-Implementierung behandelt. Die beiden folgenden Beiträge führen in Problemstellungen der Verwaltung verteilter Anendungen ein und stellen jeweils Forschungsergebnisse aus aktuellen Veröffentlichungen vor. Das letzte Kapitel dieses Teils führt in das Konzept des "Network Managemen by Delegation" ein. Der zweite Teil des Seminars befaßt sich mit aktuellen Fragestellungen zum Bereich "Hochgeschwindigkeitskommunikation", insbesondere zu ATM und FDDI. Die ersten beiden Beiträge widmen sich dem Einsatz von Vorwärts- fehlerkorrekturverfahren und der Diskussion zweier Signalisierungsprotokolle in ATM-Netzen. Es folgen eine Vorstellung von Mechanismen zur Bereitstellung eines verbindungslosen Dienstes sowie von Verfahren zur kreditbasierten Flußkontrolle, beide ebenfalls im Bereich ATM-Netze. Die darauffolgenden Beiträge diskutieren Mechanismen zur effizienteren Implementierung von Protokollfunktionen sowie Ansatzpunkte für ein mögliches Hardware/ Software Codesign. Das Seminar schließt mit Abhandlungen über Verfahren zur Regelung der Nutzungskontrolle von Diensten in ATM-Netzen und einer Beschreibung des GIGASwitch/FDDI-Systems

Netzwerk-Management und Hochgeschwindigkeits-Kommunikation. Teil XX. Seminar SS 1999

Abstract This technical report includes student papers produced within small lessons called seminar on `Network Management and High Speed Communications\u27. For the twentieth time this seminar has attracted a large number of diligent students, proving the broad interest in topics of network management and high speed communications. The topics of this report may be divided into four blocks: One block is devoted to the aspects of how to increase performance in the Internet. Instead of concentrating on the permanently increasing growth of bandwidth, new approaches for enhancing current services and their support by the network are discussed. This includes novel concepts for network architectures such as ``programmable networks\u27\u27 and enhancements of mechanisms for caching audio-visual data streams as well as basic functions for supporting group communication and new approaches for supporting quality of service in the Internet (Differentiated Services). A second block deals with special network technologies. This comprises almost pure optical networks, dedicated control network architectures, and also very-small-network technologies USB and IrDA for interconnecting peripheral components and computers in the near range. The third block deals with anonymity and privacy in the Internet. The articles in the fourth block cover topics around the interconnection of networks. In this context, linking of several private networks together over the Internet (virtual private networks) as well as transport of signalling messages of the telephone network for call control over the Internet are addressed. Übersicht Der vorliegende interne Bericht enthält die Beiträge zum Seminar "Netzwerk-Management und Hochgeschwindigkeits-Kommunikation", das im Sommersemester 1999 zum zwanzigsten Mal stattgefunden hat. Die Themenauswahl kann grob in folgende vier Blöcke gegliedert werden: Ein Block ist der Leistungssteigerung im Internet gewidmet. Hier geht es weniger um das Wachstum der zur Verfügung stehenden Bandbreite als vielmehr um neuartige Ansätze zur Verbesserung von Diensten und ihrer Unterstützung durch das Netzwerk. Dies umfaßt neuartige Netzwerkarchitekturkonzepte wie "Programmierbare Netzwerke" und die Erweiterung von Mechanismen zur Zwischenspeicherung von audio-visuellen Datenströmen sowie elementare Funktionen zur Unterstützung der Gruppenkommunikation und schließlich neuere Ansätze zur Dienstgüteunterstützung im Internet (Differentiated Services). Ein zweiter Block beschäftigt sich mit speziellen Netzwerktechniken. Die Spanne reicht hier von nahezu rein optischen Netzwerken über dedizierte Kontrollnetzwerkarchitekturen bis hin zu den "Kleinst"-Netzwerktechniken USB und IrDA zur Kopplung von Rechnerkomponenten oder einigen Rechnern in unmittelbarer Umgebung. Der dritte Block umfaßt den Themenbereich zur Anonymität und Vertraulichkeit im Internet. Die Beiträge des vierten Blocks beschäftigen sich schließlich mit Themen der Kopplung von Netzwerken. In diesem Zusammenhang werden die Kopplung mehrerer privater Netzwerke über das Internet (Virtual Private Networks) sowie der Transport von Signalisierungsnachrichten des Telefonnetzes zur Rufsteuerung über das Internet behandelt

Netzwerk-Management und Hochgeschwindigkeits- Kommunikation. Teil XVI. Seminar SS 1997

Der vorliegende Interne Bericht enthält die Beiträge zum Seminar "Netzwerk-Management und Hochgeschwindigkeits-Kommunikation", das im Sommersemester 1998 zum achtzehnten Mal stattgefunden hat. Die Themenauswahl kann grob in folgende 3 Blöcke gegliedert werden: 1. Der erste Block ist Fragen der effizienten Kommunikation mittels ATM (Asynchronous Transfer Mode) gewidmet. Dabei stehen Vorschläge für eine Verbesserung der Handhabung von Gruppenkommunikation sowie Verfahren für sogenannte parallele Pfade im Vordergrund. Ein weiterer Beitrag in diesem Block erläutert ein integriertes Modell zur benutzergerechten Unterstützung der Dienstgüte in ATM-Netzen. Weiterhin wird eine Technik vorgestellt, um IP-basierte Kommunikation mittels ATM-Switching effizienter zu gestalten. 2. Ein zweiter Block behandelt Verfahren zur Unterstützung der Dienstgüte im IP basierten Internet. Ein Ansatz beschäftigt sich mit der Problematik, dienstgü- teunterstützende Mechanismen auch im LAN-Bereich zur Verfügung zu stellen. Ein weiterer Ansatz definiert Konzepte, um eine möglichst einfach und schnell zu realisierende Unterstützung von Diensten mit unterschiedlicher Charakteristiken zu erreichen. 3. Der dritte Block umfasst den Themenbereich Sicherheit im Internet. Es werden mehrere Protokolle vorgestellt und verglichen, die zur Schlüsselverwaltung in der IP-Sicherheitsarchitektur dienen

Netzwerkmanagement und Hochgeschwindigkeits- Kommunikation. Teil XVIII. Seminar SS 98

Der vorliegende Interne Bericht enthält die Beiträge zum Seminar "Netzwerk-Management und Hochgeschwindigkeits-Kommunikation", das im Sommersemester 1998 zum achtzehnten Mal stattgefunden hat. Die Themenauswahl kann grob in folgende 3 Blöcke gegliedert werden: 1. Der erste Block ist Fragen der effizienten Kommunikation mittels ATM (Asynchronous Transfer Mode) gewidmet. Dabei stehen Vorschläge für eine Verbesserung der Handhabung von Gruppenkommunikation sowie Verfahren für sogenannte parallele Pfade im Vordergrund. Ein weiterer Beitrag in diesem Block erläutert ein integriertes Modell zur benutzergerechten Unterstützung der Dienstgüte in ATM-Netzen. Weiterhin wird eine Technik vorgestellt, um IP-basierte Kommunikation mittels ATM-Switching effizienter zu gestalten. 2. Ein zweiter Block behandelt Verfahren zur Unterstützung der Dienstgüte im IP basierten Internet. Ein Ansatz beschäftigt sich mit der Problematik, dienstgü- teunterstützende Mechanismen auch im LAN-Bereich zur Verfügung zu stellen. Ein weiterer Ansatz definiert Konzepte, um eine möglichst einfach und schnell zu realisierende Unterstützung von Diensten mit unterschiedlicher Charakteristiken zu erreichen. 3. Der dritte Block umfasst den Themenbereich Sicherheit im Internet. Es werden mehrere Protokolle vorgestellt und verglichen, die zur Schlüsselverwaltung in der IP-Sicherheitsarchitektur dienen

Netzwerkmanagement und Hochgeschwindigkeits- Kommunikation. Teil XVII

Der vorliegende Interne Bericht enthält die Beiträge zum Seminar "Netzwerk-Management und Hochgeschwindigkeits- Kommunikation, das im Wintersemester 1997/98 zum siebzehnten Mal stattgefunden hat. Die Themenauswahl kann grob in folgende Blöcke gegliedert werden: Ein Block beschäftigt sich mit drahtlosen Kommunikations- protokollen. Der erste Beitrag widmet sich drahtlosem ATM, während ein zweiter Beitrag Möglichkeiten der Satelliten- kommunikation vorstellt. Außerdem werden Sicherheitsaspekte im GSM diskutiert. Ein Beitrag stellt das Transis-System zur zuverlässigen, geordneten Gruppenkommunikation über IP vor. Ein dritter Block präsentiert Möglichkeiten der Unterstützung schneller Kommunikation. Hier werden etwa die sogenannten xDSL-Techniken vorgestellt. Außerdem wird der Firewire-Ansatz konventionellen Bussystemen in Rechnern gegenübergestellt. Schließlich widmen sich zwei Beiträge neuartigen Konzepten im Betriebssystem-Bereich, welche eine Kommunikationsunter- stützung versprechen. Ein Block mit dem Schwerpunkt auf neuen Netzkonzepten geht in zwei Beiträgen auf sogenannte Aktive Netzwerke ein. Außerdem wird das in den USA betriebene Internet2 vorgestellt. Ein letzter Block befaßt sich mit Fragen des Managements. Hier stehen die DISMAN- und die SNMPv3-Arbeitsgruppe im Vordergrund. Außerdem wird in einem Beitrag das Telecommunication Management Network (TMN) vorgestellt