Verfügbarkeit: Ausfallresistente Ersatzpfadkonstruktion für verteilte Netzwerkanwendungen

Ausfallresistente Ersatzpfadkonstruktion für verteilte Netzwerkanwendungen:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Grey, Michael 1987- (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Göttingen Cuvillier Verlag 2020
Ausgabe:	1. Auflage
Schlagworte:	Paketvermittlungsnetz Verteiltes System Ausfallsicheres System Skalierbarkeit Internet Lokalisation Teilnehmersystem Zuverlässigkeit Technische Infrastruktur Ortsbestimmung Sphärische Geometrie Overlay-Netz Hyperbelnavigation Ausfallresistenz Overlay-Netzwerke Verteilte Anwendungen Lokalisierung Skalierbarkeit, Multilateration Robustheit Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	iii, 168 Seiten Illustrationen
ISBN:	9783736972223 3736972229

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG & MOTIVATION 1 1.1 PROBLEMSTELLUNGEN & BEITRAEGE DER ARBEIT .................................................... 3 1.2 AUFBAU DER ARBEIT ............................................................................................. 5 2 GRUNDLAGEN 7 2.1 CHARAKTERISTIKA DES HEUTIGEN INTERNET-ROUTINGS .............................................. 7 2.1.1 BEKANNTE SCHWAECHEN DES INTER-DOMAIN-ROUTINGS ............................ 8 2.1.2 UNTERSUCHUNGEN ZU FEHLERCHARAKTERISTIKA IM INTER-DOMAIN-BEREICH 9 2.2 ALGORITHMISCHE GEOMETRIE ............................................................................. 13 2.2.1 DELAUNAY- UND VORONOI-STRUKTUREN .................................................... 15 2.2.2 SS -SKELETON UND GABRIEL-GRAPH .......................................................... 16 2.3 CLUSTERANALYSE ................................................................................................... 17 2.3.1 DENSITY-BASED SPATIAL CLUSTERING OF APPLICATIONS WITH NOISE (DBS- CAN) ................................................................................................... 17 2.3.2 ORDERING POINTS TO IDENTIFY THE CLUSTERING STRUCTURE (OPTICS) . . . 18 2.4 SPHAERISCHE TRIGONOMETRIE ................................................................................ 20 2.5 VERTEILTE NETZWERKKOORDINATENSYSTEME ........................................................... 21 3 ANFORDERUNGEN & STAND VON WISSENSCHAFT UND TECHNIK 25 3.1 ANFORDERUNGEN AN DAS SYSTEM ZUR ERSATZPFADKONSTRUKTION ............................ 25 3.1.1 TEILAUFGABEN & FUNKTIONEN .............................................................. 26 3.1.2 NICHTFUNKTIONALE ANFORDERUNGEN ....................................................... 27 3.2 OVERLAY-BASIERTE ANSAETZE ZUR STEIGERUNG DER ANWENDUNGSVERFUEGBARKEIT . . 30 3.2.1 DETOUR ................................................................................................ 30 3.2.2 RESILIENT OVERLAY NETWORK ................................................................. 30 3.2.3 ROUTING UNDERLAYS ............................................................................. 31 3.2.4 ZWISCHENFAZIT: OVERLAY-BASIERTE ANSAETZE ZUR STEIGERUNG DER ANWEN DUNGSVERFUEGBARKEIT 32 3.3 ANSAETZE ZUR KNOTENLOKALISIERUNG .................................................................... 32 3.3.1 DATENBANKBASIERTE VERFAHREN .............................................................. 33 3.3.2 VERFAHREN AUF BASIS VON TRANSPORTNETZMESSUNGEN ............................ 36 3.4 POSITIONSBASIERTE OVERLAY-SUCHVERFAHREN ........................................................ 41 3.4.1 HIERARCHISCHE VERFAHREN .................................................................... 42 3.4.2 NICHT-HIERARCHISCHE VERFAHREN ........................................................... 43 3.4.3 ZWISCHENFAZIT: POSITIONSBASIERTE OVERLAY-SUCHVERFAHREN ............... 45 3.5 ZUSAMMENFASSUNG .......................................................................................... 46 4 VERTEILTE POSITIONSSCHAETZUNG IN GLOBALEN NETZEN 51 4.1 ANNAHMEN UND GRUNDLEGENDE ENTWURFSENTSCHEIDUNGEN ............................... 51 4.2 ABBILDUNG VON VERZOEGERUNGEN AUF GEOGRAPHISCHE KOORDINATEN ................... 52 INHALTS VERZEICHNIS 4.3 GRUNDLEGENDES ITERATIVES MULTILATERATIONSVERFAHREN ...................................... 55 4.3.1 KOORDINATENPROJEKTION ....................................................................... 56 4.3.2 KOORDINATENADAPTION ........................................................................... 57 4.3.3 INVERSE KOORDINATENPROJEKTION ........................................................... 60 4.3.4 ZWISCHENFAZIT ....................................................................................... 61 4.4 ERWEITERTE STRATEGIEN ZUR NACHBARSCHAFTS WAEHL ................................................ 61 4.4.1 DISTANZBASIERTE AUSWAHL ...................................................................... 63 4.4.2 WINKELBASIERTE AUSWAHL .................................................................... 64 4.4.3 CLUSTER-BASIERTE AUSWAHL .................................................................... 65 4.5 AUSREISSERERKENNUNG .......................................................................................... 69 4.6 FAZIT ................................................................................................................... 70 5 AUSFALLRESISTENTE ERSATZPFADE FUER VERTEILTE ANWENDUNGEN 73 5.1 GRUNDLEGENDE ANNAHMEN & RAHMENBEDINGUNGEN ........................................ 73 5.2 VORONOI-BASIERTE OVERLAY-STRUKTUR AUF SPHAERENKOORDINATEN ......................... 74 5.2.1 BOOTSTRAPPING ....................................................................................... 76 5.2.2 ROUTING UND ADRESSIERUNG ................................................................. 77 5.2.3 TOPOLOGIEVERWALTUNG ........................................................................... 80 5.3 KOORDINATENBASIERTE ERSATZPFADKONSTRUKTION .................................................. 83 5.3.1 AUSWAHLZONEN .................................................................................... 84 5.3.2 GERICHTETE SUCHEN IM OVERLAY ........................................................... 85 5.3.3 INSTALLATION & VERWALTUNG ................................................................. 89 5.4 FAZIT ................................................................................................................... 91 6 MODELLE, PLATTFORMEN & IMPLEMENTIERUNGEN ZUR UNTERSTUETZUNG DER EVALUIE RUNG 95 6.1 REALSYSTEM-IMPLEMENTIERUNG DER SYSTEMKOMPONENTEN ............................... 95 6.1.1 ANPASSUNGEN AN DER SOEID ARCHITEKTUR ............................................ 96 6.1.2 INTEGRATION DER ORB-ERWEITERUNG ..................................................... 97 6.2 PLATTFORMEN FUER REALSYSTEM-UNTERSUCHUNGEN .................................................. 99 6.2.1 PLANETLAB ALS VERTEILTE TESTUMGEBUNG ............................................... 99 6.2.2 VIRTUALISIERTE TESTUMGEBUNG .............................................................. 100 6.3 MODELLE FUER SIMULATIVE UNTERSUCHUNGEN ........................................................ 101 6.3.1 SYNTHETISCHE ERZEUGUNG PHYSIKALISCHER INFRASTRUKTURINSTANZEN . . . 101 6.3.2 SIMULATIVE FEHLERMODELLE UND-SZENARIEN ........................................ 112 6.4 FAZIT ................................................................................................................... 113 7 EVALUIERUNG & DISKUSSION 115 7.1 QUALITATIVE DISKUSSION .................................................................................... 115 7.1.1 SKALIERBARKEIT ....................................................................................... 115 7.1.2 ROBUSTHEIT .......................................................................................... 116 7.1.3 EFFIZIENZ ............................................................................................. 117 7.1.4 AGILITAET ................................................................................................ 119 7.1.5 SICHERHEIT ............................................................................................. 120 7.2 AUSGEWAEHKE FRAGESTELLUNGEN DER QUANTITATIVEN EVALUIERUNG ......................... 122 7.3 VERTEILTE POSITIONSSCHAETZUNG ........................................................................... 123 7.3.1 ABBILDUNG VON VERZOEGERUNGEN AUF DISTANZEN ................................... 124 7.3.2 AUSWAHL DER NACHBARSCHAFTEN ........................................................... 127 7.3.3 ANZAHL DER POSITIONSHINWEISE ........................................................... 130 INHALTSVERZEICHNIS 7.4 LAST DURCH VERWALTUNGSAUFGABEN .................................................................... 132 7.4.1 KNOTENGRAD ......................................................................................... 133 7.4.2 ROUTING-EFFIZIENZ ................................................................................ 135 7.4.3 KONVERGENZZEITEN ................................................................................ 139 7.4.4 INDUZIERTE LAST DURCH ERSATZPFADE .................................................... 142 7.5 ERREICHTE AUSFALLRESISTENZ ................................................................................ 143 7.5.1 ENDE-ZU-ENDE-KONNEKTIVITAET .............................................................. 143 7.5.2 ZUSAMMENWIRKEN MIT GESCHAETZTEN POSITIONEN .................................. 145 7.6 FAZIT .................................................................................................................. 149 8 RESUEMEE 151 8.1 ZUSAMMENFASSUNG ......................................................................................... 151 8.2 AUSBLICK ............................................................................................................ 153 LITERATURVERZEICHNIS 155 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 167
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG & MOTIVATION 1 1.1 PROBLEMSTELLUNGEN & BEITRAEGE DER ARBEIT . 3 1.2 AUFBAU DER ARBEIT . 5 2 GRUNDLAGEN 7 2.1 CHARAKTERISTIKA DES HEUTIGEN INTERNET-ROUTINGS . 7 2.1.1 BEKANNTE SCHWAECHEN DES INTER-DOMAIN-ROUTINGS . 8 2.1.2 UNTERSUCHUNGEN ZU FEHLERCHARAKTERISTIKA IM INTER-DOMAIN-BEREICH 9 2.2 ALGORITHMISCHE GEOMETRIE . 13 2.2.1 DELAUNAY- UND VORONOI-STRUKTUREN . 15 2.2.2 SS -SKELETON UND GABRIEL-GRAPH . 16 2.3 CLUSTERANALYSE . 17 2.3.1 DENSITY-BASED SPATIAL CLUSTERING OF APPLICATIONS WITH NOISE (DBS- CAN) . 17 2.3.2 ORDERING POINTS TO IDENTIFY THE CLUSTERING STRUCTURE (OPTICS) . . . 18 2.4 SPHAERISCHE TRIGONOMETRIE . 20 2.5 VERTEILTE NETZWERKKOORDINATENSYSTEME . 21 3 ANFORDERUNGEN & STAND VON WISSENSCHAFT UND TECHNIK 25 3.1 ANFORDERUNGEN AN DAS SYSTEM ZUR ERSATZPFADKONSTRUKTION . 25 3.1.1 TEILAUFGABEN & FUNKTIONEN . 26 3.1.2 NICHTFUNKTIONALE ANFORDERUNGEN . 27 3.2 OVERLAY-BASIERTE ANSAETZE ZUR STEIGERUNG DER ANWENDUNGSVERFUEGBARKEIT . . 30 3.2.1 DETOUR . 30 3.2.2 RESILIENT OVERLAY NETWORK . 30 3.2.3 ROUTING UNDERLAYS . 31 3.2.4 ZWISCHENFAZIT: OVERLAY-BASIERTE ANSAETZE ZUR STEIGERUNG DER ANWEN DUNGSVERFUEGBARKEIT 32 3.3 ANSAETZE ZUR KNOTENLOKALISIERUNG . 32 3.3.1 DATENBANKBASIERTE VERFAHREN . 33 3.3.2 VERFAHREN AUF BASIS VON TRANSPORTNETZMESSUNGEN . 36 3.4 POSITIONSBASIERTE OVERLAY-SUCHVERFAHREN . 41 3.4.1 HIERARCHISCHE VERFAHREN . 42 3.4.2 NICHT-HIERARCHISCHE VERFAHREN . 43 3.4.3 ZWISCHENFAZIT: POSITIONSBASIERTE OVERLAY-SUCHVERFAHREN . 45 3.5 ZUSAMMENFASSUNG . 46 4 VERTEILTE POSITIONSSCHAETZUNG IN GLOBALEN NETZEN 51 4.1 ANNAHMEN UND GRUNDLEGENDE ENTWURFSENTSCHEIDUNGEN . 51 4.2 ABBILDUNG VON VERZOEGERUNGEN AUF GEOGRAPHISCHE KOORDINATEN . 52 INHALTS VERZEICHNIS 4.3 GRUNDLEGENDES ITERATIVES MULTILATERATIONSVERFAHREN . 55 4.3.1 KOORDINATENPROJEKTION . 56 4.3.2 KOORDINATENADAPTION . 57 4.3.3 INVERSE KOORDINATENPROJEKTION . 60 4.3.4 ZWISCHENFAZIT . 61 4.4 ERWEITERTE STRATEGIEN ZUR NACHBARSCHAFTS WAEHL . 61 4.4.1 DISTANZBASIERTE AUSWAHL . 63 4.4.2 WINKELBASIERTE AUSWAHL . 64 4.4.3 CLUSTER-BASIERTE AUSWAHL . 65 4.5 AUSREISSERERKENNUNG . 69 4.6 FAZIT . 70 5 AUSFALLRESISTENTE ERSATZPFADE FUER VERTEILTE ANWENDUNGEN 73 5.1 GRUNDLEGENDE ANNAHMEN & RAHMENBEDINGUNGEN . 73 5.2 VORONOI-BASIERTE OVERLAY-STRUKTUR AUF SPHAERENKOORDINATEN . 74 5.2.1 BOOTSTRAPPING . 76 5.2.2 ROUTING UND ADRESSIERUNG . 77 5.2.3 TOPOLOGIEVERWALTUNG . 80 5.3 KOORDINATENBASIERTE ERSATZPFADKONSTRUKTION . 83 5.3.1 AUSWAHLZONEN . 84 5.3.2 GERICHTETE SUCHEN IM OVERLAY . 85 5.3.3 INSTALLATION & VERWALTUNG . 89 5.4 FAZIT . 91 6 MODELLE, PLATTFORMEN & IMPLEMENTIERUNGEN ZUR UNTERSTUETZUNG DER EVALUIE RUNG 95 6.1 REALSYSTEM-IMPLEMENTIERUNG DER SYSTEMKOMPONENTEN . 95 6.1.1 ANPASSUNGEN AN DER SOEID ARCHITEKTUR . 96 6.1.2 INTEGRATION DER ORB-ERWEITERUNG . 97 6.2 PLATTFORMEN FUER REALSYSTEM-UNTERSUCHUNGEN . 99 6.2.1 PLANETLAB ALS VERTEILTE TESTUMGEBUNG . 99 6.2.2 VIRTUALISIERTE TESTUMGEBUNG . 100 6.3 MODELLE FUER SIMULATIVE UNTERSUCHUNGEN . 101 6.3.1 SYNTHETISCHE ERZEUGUNG PHYSIKALISCHER INFRASTRUKTURINSTANZEN . . . 101 6.3.2 SIMULATIVE FEHLERMODELLE UND-SZENARIEN . 112 6.4 FAZIT . 113 7 EVALUIERUNG & DISKUSSION 115 7.1 QUALITATIVE DISKUSSION . 115 7.1.1 SKALIERBARKEIT . 115 7.1.2 ROBUSTHEIT . 116 7.1.3 EFFIZIENZ . 117 7.1.4 AGILITAET . 119 7.1.5 SICHERHEIT . 120 7.2 AUSGEWAEHKE FRAGESTELLUNGEN DER QUANTITATIVEN EVALUIERUNG . 122 7.3 VERTEILTE POSITIONSSCHAETZUNG . 123 7.3.1 ABBILDUNG VON VERZOEGERUNGEN AUF DISTANZEN . 124 7.3.2 AUSWAHL DER NACHBARSCHAFTEN . 127 7.3.3 ANZAHL DER POSITIONSHINWEISE . 130 INHALTSVERZEICHNIS 7.4 LAST DURCH VERWALTUNGSAUFGABEN . 132 7.4.1 KNOTENGRAD . 133 7.4.2 ROUTING-EFFIZIENZ . 135 7.4.3 KONVERGENZZEITEN . 139 7.4.4 INDUZIERTE LAST DURCH ERSATZPFADE . 142 7.5 ERREICHTE AUSFALLRESISTENZ . 143 7.5.1 ENDE-ZU-ENDE-KONNEKTIVITAET . 143 7.5.2 ZUSAMMENWIRKEN MIT GESCHAETZTEN POSITIONEN . 145 7.6 FAZIT . 149 8 RESUEMEE 151 8.1 ZUSAMMENFASSUNG . 151 8.2 AUSBLICK . 153 LITERATURVERZEICHNIS 155 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 167
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