Netzwerk-Management und Hochleistungs-Kommunikation. Teil XXI. Seminar WS 1999/2000

Der vorliegende Interne Bericht enthält die Beiträge zum Seminar "Netzwerk-Management und Hochleistungs-Kommunikation", das im Wintersemester 1999/2000 zum einundzwanzigsten (!) Mal stattgefunden hat. Die Themenauswahl kann grob in folgende vier Blöcke gegliedert werden: Ein großer Block ist dieses Mal der Mobilkommunikation gewidmet, die auf fast allen Schichten des ISO-OSI- Referenzmodelles Änderungen erfordert. Betrachtet werden die Grundlagen für drahtlose lokale Netzwerke, Erweiterungen von TCP für die Mobilkommunikation und mobile Ad-hoc-Netzwerke. Die sogenannte dritte Generation des Mobilfunks ist ein weiteres Thema. Die Grundlagen für Mobilität und hohe Datenraten auf Seiten des Endsytems werden im zweiten Block betrachtet, in dem Betriebssysteme für kleine, insbesondere mobile Geräte beschrieben werden und neuartige Architekturen des Netzwerk- Subsytems klassischer Endsysteme oder Server vorgestellt werden. Der dritte Block ist dem Bereich Netzwerk-Management gewidmet, allerdings dieses Mal mit nur einem Beitrag über Netzwerküberwachung mit RMON. Die Frage der Dienstintegration und Konvergenz der Netze wird in den beiden Beiträgen des letzten Blocks beschrieben: Computer-Telefon- Integration vereint bisher noch sehr stark voneinander getrennte Netze, "Konvergenz oder Divergenz?" ist die Frage angesichts der Trends im Netzwerkbereich, die der letzte Beitrag stellt

Ganzheitliche Untersuchung der drahtlosen Vernetzung des Fahrzeugs mit der Produktionsinfrastruktur für eine zukunftsfähige Inbetriebnahme

The industry is currently going worldwide through a major change. To overcome the steadily growing cost pressure and increasing global competition, the aim is to optimize all stages of the value chain. Therefore, modern information and communication tech-nologies are being used for this purpose. As in the automotive industry vehicles become more and more intelligent, the task is to connect the product more closely with production. External commissioning test de-vices are currently connected to the vehicular on-board diagnostics interface via a ca-ble in order to configure, adjust and test control unites in the vehicle. However, the usage of those commissioning test devices is currently limited and labour-intensive. The present dissertation makes a scientific contribution to a novel approach that ena-bles wireless communication with the vehicle, using innovative networking technolo-gies in connection with optimized IT approaches. First, a suitable networking technol-ogy is selected and analyzed. With help of this contribution, several approaches for an innovative commissioning system are then developed and transferred to the process landscape of automotive assembly. Thus, it can be shown that the wireless connection of the vehicle with the production infrastructure is an important component for the effi-cient optimization of value creation in production.Die Industrie befindet sich zurzeit weltweit in einem epochalen Umbruch. Der stetig wachsende Kostendruck fordert die Unternehmen zunehmend, sämtliche Stufen der Wertschöpfungskette zu optimieren. Zu diesem Zweck werden moderne Informations- und Kommunikationstechniken eingesetzt. Im Automobilbau stellt sich dabei korrespondierend zu immer intelligenter werdenden Fahrzeugen die Aufgabe, das Produkt immer enger mit der Produktion zu vernetzen. Derzeit werden externe Inbetriebnahme-Testgeräte über ein Kabel mit der Diagnose-schnittstelle im Fahrzeug verbunden, um Steuergeräte im Fahrzeug zu konfigurieren, einzustellen und zu prüfen. Allerdings sind diese Inbetriebnahme-Testgeräte heutzu-tage in ihrer Nutzung stark eingeschränkt und arbeitsaufwendig. Die vorliegende Arbeit leistet einen wissenschaftlichen Beitrag zu einem neuartigen Ansatz, der unter Anwendung von innovativen Vernetzungstechnologien in Verbin-dung mit optimierten IT-Ansätzen eine kabellose Kommunikation mit dem Fahrzeug ermöglicht. Zunächst wird dazu eine geeignete Vernetzungstechnologie ausgewählt und analysiert. Mithilfe dieser werden anschließend mehrere Ansätze für ein innovati-ves Inbetriebnahmesystem entwickelt und diese in die Prozesslandschaft der Fahr-zeugmontage überführt. Somit kann gezeigt werden, dass die kabellose Vernetzung des Fahrzeugs mit der Produktionsinfrastruktur einen wichtigen Baustein zur effizienz-steigernden Optimierung der Wertschöpfung in der Produktion darstellt

Die informations- und kommunikationstechnische Infrastruktur und ihre mittelfristige Entwicklung an den Hochschulen des Landes NRW

Dieser Bericht des Arbeitskreises der Leiter wissenschaftlicher Rechenzentren in NRW (ARNW) richtet sich an die Hochschulleitungen und die Verantwortlichen für Grundstrukturen in Information und Kommunikation (IuK). Er informiert über aktuelle wichtige Fragen, besonders über den Stand und Einsatz von IuK-Technologien. In Anbetracht der anhaltend schnellen Weiterentwicklung dieses Technologiefeldes, die sich auf alle Bereiche der Hochschulen auswirkt, halten wir das für wichtig, damit vermieden wird, dass wichtige Themen am Rande bleiben. Das neue Hochschulgesetz und der Qualitätspakt machen darüber hinaus eine Positionierung der Hochschulen in NRW zur IuK-Infrastruktur unabdingbar

Kooperative Angriffserkennung in drahtlosen Ad-hoc- und Infrastrukturnetzen: Anforderungsanalyse, Systementwurf und Umsetzung

Mit der zunehmenden Verbreitung mobiler Endgeräte und Dienste ergeben sich auch neue Herausforderungen für ihre Sicherheit. Diese lassen sich nur teilweise mit herkömmlichen Sicherheitsparadigmen und -mechanismen meistern. Die Gründe hierfür sind in den veränderten Voraussetzungen durch die inhärenten Eigenschaften mobiler Systeme zu suchen. Die vorliegende Arbeit thematisiert am Beispiel von Wireless LANs die Entwicklung von Sicherheitsmechanismen für drahtlose Ad-hoc- und Infrastrukturnetze. Sie stellt dabei den umfassenden Schutz der einzelnen Endgeräte in den Vordergrund, die zur Kompensation fehlender infrastruktureller Sicherheitsmaßnahmen miteinander kooperieren. Den Ausgangspunkt der Arbeit bildet eine Analyse der Charakteristika mobiler Umgebungen, um grundlegende Anforderungen an eine Sicherheitslösung zu identifizieren. Anhand dieser werden existierende Lösungen bewertet und miteinander verglichen. Der so gewonnene Einblick in die Vor- und Nachteile präventiver, reaktiver und angriffstoleranter Mechanismen führt zu der Konzeption einer hybriden universellen Rahmenarchitektur zur Integration beliebiger Sicherheitsmechanismen in einem kooperativen Verbund. Die Validierung des Systementwurfs erfolgt anhand einer zweigeteilten prototypischen Implementierung. Den ersten Teil bildet die Realisierung eines verteilten Network Intrusion Detection Systems als Beispiel für einen Sicherheitsmechanismus. Hierzu wird eine Methodik beschrieben, um anomalie- und missbrauchserkennende Strategien auf beliebige Netzprotokolle anzuwenden. Die Machbarkeit des geschilderten Ansatzes wird am Beispiel von infrastrukturellem WLAN nach IEEE 802.11 demonstriert. Den zweiten Teil der Validierung bildet der Prototyp einer Kooperations-Middleware auf Basis von Peer-to-Peer-Technologien für die gemeinsame Angriffserkennung lose gekoppelter Endgeräte. Dieser kompensiert bisher fehlende Mechanismen zur optimierten Abbildung des Overlay-Netzes auf die physische Struktur drahtloser Netze, indem er nachträglich die räumliche Position mobiler Knoten in die Auswahl eines Kooperationspartners einbezieht. Die zusätzlich definierte Schnittstelle zu einem Vertrauensmanagementsystem ermöglicht die Etablierung von Vertrauensbeziehungen auf Kooperationsebene als wichtige Voraussetzung für den Einsatz in realen Umgebungen. Als Beispiel für ein Vertrauensmanagementsystem wird der Einsatz von Reputationssystemen zur Bewertung der Verlässlichkeit eines mobilen Knotens diskutiert. Neben einem kurzen Abriss zum Stand der Forschung in diesem Gebiet werden dazu zwei Vorschläge für die Gestaltung eines solchen Systems für mobile Ad-hoc-Netze gemacht.The increasing deployment of mobile devices and accompanying services leads to new security challenges. Due to the changed premises caused by particular features of mobile systems, these obstacles cannot be solved solely by traditional security paradigms and mechanisms. Drawing on the example of wireless LANs, this thesis examines the development of security mechanisms for wireless ad hoc and infrastructural networks. It places special emphasis on the comprehensive protection of each single device as well as compensating missing infrastructural security means by cooperation. As a starting point this thesis analyses the characteristics of mobile environments to identify basic requirements for a security solution. Based on these requirements existing preventive, reactive and intrusion tolerant approaches are evaluated. This leads to the conception of a hybrid and universal framework to integrate arbitrary security mechanisms within cooperative formations. The resulting system design is then validated by a twofold prototype implementation. The first part consists of a distributed network intrusion detection system as an example for a security mechanism. After describing a methodology for applying anomaly- as well as misuse-based detection strategies to arbitrary network protocols, the feasibility of this approach is demonstrated for IEEE 802.11 infrastructural wireless LAN. The second part of the validation is represented by the prototype of a P2P-based cooperation middleware for collaborative intrusion detection by loosely coupled devices. Missing mechanisms for the improved mapping of overlay and physical network structures are compensated by subsequently considering the spatial position of a mobile node when choosing a cooperation partner. Furthermore, an additional interface to an external trust management system enables the establishment of trust relationships as a prerequisite for a deployment in real world scenarios. Reputation systems serve as an example of such a trust management system that can be used to estimate the reliability of a mobile node. After outlining the state of the art, two design patterns of a reputation system for mobile ad hoc networks are presented

Update-Programming in motor vehicles via heterogeneous communication networks

Die bestehende, historisch gewachsene, Elektronik- und Kommunikationsarchitektur stößt immer mehr an ihre Leistungsgrenzen und muss in einem ganzheitlichen Ansatz neu überdacht werden. Ausgehend von der Historie der Kfz-Elektronik erfolgt eine Abschätzung der weiteren Entwicklung des Kfz mit den zu erwartenden Folgen für ein Fahrzeug- Kommunikationssystem. Die derzeit verfügbaren automobilen Datenbussysteme werden vorgestellt und hinsichtlich ihrer Eignung für eine neue fortschrittliche Architektur bewertet. Im Mittelpunkt dieser Betrachtungen steht FlexRay als ein neuartiges zeitgesteuertes Datenbussystem der Automobilindustrie, dem als Backbone eine zentrale Rolle der vorgestellten Architektur zukommt. Nach der Einführung der eingesetzten Übertragungssysteme werden die beiden grundsätzlichen Architekturformen, die Gateway- und Backbone-Architektur, miteinander verglichen und die Vorteile der Backbone-Architektur heraus gearbeitet. Die Realisierung der einzelnen Domänen in Hard- und Software bis hin zum Aufbau des vollständigen Kommunikationssystems werden umfassend beschrieben und die dahinter stehenden Überlegungen verdeutlicht. Dieser neuartige Architekturentwurf erfordert ein Routingprotokoll, das vom Aufbau her an das Internetprotokoll IP angelehnt ist. Es übernimmt an Stelle des Super-Gateways der Gateway-Architektur die Aufgabe der Adressierung und der Vermittlung der Daten. Als Ergebnis dieser Arbeit steht ein Labor-Fahrzeugnetzwerk, das eine entsprechende Backbone-Architektur mit FlexRay-Backbone und einem Bluetooth-Diagnosezugang implementiert. Mit einem im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Diagnosetester ist die Update-Programmierung der Steuergeräte über das Netzwerk möglich. Die dafür notwendigen Voraussetzungen wie bspw. ein Flashbootloader wurden implementiert und der Nachweis der Funktionsfähigkeit der Backbone-Architektur damit erbracht.The current existing electronic and communication architectures are running more and more into to max capacity. Therefore a new holistic solution has to be made. This dissertation analyses the historical developments of current vehicle electronic systems in order to explain the restrictions for future requirements of automotive architectures. Based on these historical grown restrictions an estimation of the future developments and the expected consequences for in-vehicle communication systems was made. Starting from the theoretical basics the current available automotive data bus systems are introduced. Also the ability of these bus systems to run in modern communication architectures is assessed. Most emphasis is placed on FlexRay a newly developed, time triggered and fast bus system for the automotive industry. For that reason the FlexRay bus is used as a backbone and therefore it takes a very important position in the proposed communication architecture of this dissertation. The fundamental architectures, the gateway- and the backbone architecture, are compared and the advantages of the backbone architecture are named after the introduction of the used transmission systems. It is described in detail the realisation of the specific hard- and software domains up to the construction of the complete communication system. This developed architecture leads to new requirements for the communication protocols which are not or only with a lot of effort accomplishable with CAN based protocols. Therefore a routing protocol was developed that is similar to the internet protocol IP. The result of this dissertation is a prototype of an automotive network. The network is realised as a backbone architecture containing a FlexRay backbone. A Bluetooth diagnostic interface is also implemented. It is possible to update the software of the control unit (ECU) over the network with a self-developed diagnostic tester. The necessary requirements for the update programming, e.g. Flash-Bootloader, were implemented and the verification of the backbone architecture was adduced

Any service, anywhere, at any time

Die Gesellschaft wird zunehmend mobiler und mit ihr die Anforderungen nach mobilen Endgeräten. So finden neben den bereits etablierten Funktionen nunmehr webbasierte Anwendungen wie Internet, E-Mail und ortsbezogene Dienste Einzug in die Mobiltelefonie. Die Vorteile von mobilem Web liegen klar auf der Hand und lassen sich in einem Satz zusammenfassen: Any service, anywhere, at any time. Die mobilen Surfer genießen eine orts- und zeitunabhängige Nutzung und mehr Flexibilität, um sich in erster Linie zu informieren und zu kommunizieren. Der Fokus der Arbeit liegt vorrangig in der Nutzung von mobilem Internet, um eine aktuelle Bestandsaufnahme in Österreich zu ermöglichen. Die Arbeit bedient sich der Methodik der Befragung mittels Online-Fragebogen. Viele unterschiedliche Faktoren tragen schlussendlich zur Durchsetzung von mobilem Internet bei. So sind neben den Kosten auch die Verbindung, die Bedienbarkeit der Endgeräte als auch die Inhalte für einen Erfolg von mobilem Internet ausschlaggebend. Die Kosten spielen eine wichtige, wenn nicht die wichtigste Rolle für einen Triumph von mobilem Internet. Vor allem eine Senkung der Verbindungspreise und eine Einführung von Flatrates wird das Wachstum der mobilen Internetnutzung vorantreiben. Auch die Verbindungsqualität lässt noch zu wünschen übrig. Erst mit der Einführung der vierten Generation (LTE) kann eine bessere Qualität gewährleistet werden kann, was wiederum zu einer höheren Benutzerakzeptanz führen wird. Es besteht also noch ein gewisser Verbesserungsbedarf, um mehr Nutzer für das mobile Internet am Mobiltelefon gewinnen zu können. Der Vorteil „any service, anywhere at any time“ alleine reicht noch nicht aus

Mobiles Internet in alpinen Destinationen

De nos jours, il est impossible de s’imaginer une vie sans internet. Par ailleurs, le développement des appareils mobiles et de l’internet sans fil a éveillé le besoin de la connectivité constante auprès de ses utilisateurs. Désormais, le fait de pouvoir être connecté à tout moment et à tout endroit, entre autre d’avoir la possibilité de communiquer instantanément avec le monde extérieur ou de rechercher des informations, fait partie de la vie quotidienne. La plupart des utilisateurs ne souhaitent pas non plus renoncer à ce service lors de leurs vacances. La connexion par WLAN est surtout devenue un aspect important pour les touristes étrangers qui désirent éviter des coûts de roaming élevés lors de leur séjour. Ce travail analyse donc l’adaptation des destinations alpines aux nouveaux besoins des touristes concernant l’internet mobile. Suite à une recherche littéraire, divers critères ont été élaborés afin de démontrer ceci. De plus, une enquête de Mystery Client ainsi qu’une analyse benchmark de différentes destinations alpines en Suisse, France, Autriche et Amérique du Nord ont été réalisées. Il s’est avéré que les destinations alpines s’adaptent à ces nouveaux besoins. Toutefois, les touristes souhaiteraient davantage de développement dans ce domaine étant donné qu’un manque d’accès Wi-Fi se fait toujours ressentir. Les visiteurs ont donc de plus grandes attentes envers les destinations, qui se doivent de se démarquer les unes des autres afin de rester compétitives sur le marché.In der heutigen Zeit kann man sich das Leben ohne Internet kaum wegdenken. Zudem hat die Entwicklung von mobilen Geräten und dem drahtlosen Internet das Bedürfnis nach ständiger Konnektivität bei den Nutzern noch verstärkt. Es gehört heutzutage nun zum Alltag immer und überall mit der Aussenwelt verbunden zu sein und so in Echtzeit zu kommunizieren oder nach Informationen zu suchen. Selbst während den Ferien wollen nur wenige auf diese Dienstleistung verzichten. Vor allem für Touristen aus dem Ausland ist eine WLAN-Verbindung ein wichtiger Aspekt, denn so können sie hohe Roaming-Kosten vermeiden. Doch inwiefern hat sich der Tourismus in den Destinationen an die neuen Bedürfnisse der Touristen bezüglich des mobilen Internets angepasst? Diese Arbeit erforscht die Anpassung der alpinen Destinationen an das Bedürfnis der Besucher nach dem mobilen Internet. Um dies herauszufinden, wurden mit Hilfe von Literaturrecherchen Kriterien ausgearbeitet. Dazu wurde ebenfalls eine Mystery Client Umfrage sowie eine Benchmark-Analyse von unterschiedlichen alpinen Destinationen in der Schweiz, in Frankreich, in Österreich und in Nordamerika durchgeführt. Es hat sich herausgestellt, dass sich die Destinationen den neu aufgekommenen Bedürfnissen der Touristen bezüglich des mobilen Internets anpassen. Jedoch besteht weiterhin ein Bedarf an Entwicklung seitens der Touristen, denn es werden immer noch zu wenige Verbindungen zu Wi-Fi zur Verfügung gestellt. Die Besucher haben also grössere Erwartungen diesbezüglich und die Destinationen müssen ebenfalls versuchen sich in diesem Bereich von anderen zu differenzieren, um so auf dem Markt konkurrenzfähiger zu bleiben

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