DataCast
Datenzentrisches Netzwerkprotokoll im Internet
| Laufzeit: | 01.08.2010 - 31.12.2013 |
| Leitung: | Prof. Dr.-Ing. Horst Hellbrück |
| Mitarbeiter: | Dr.-Ing. Torsten Teubler, Mohamed Hail |
Hintergrund
Im Rahmen der Forschung des zukünftigen Internets zeigen sich neben evolutionärer Entwicklung auch komplett neue Ansätze, die ein ganz anderes Kommunikationsparadigma vorschlagen. Zu diesen neuen Ansätzen gehört der Datenzentrische Ansatz. Betrachten wir zunächst die jetzige Funktionsweise des Internets. Bisher ist im Internet das Ende-zu-Ende Paradigma ein wesentlicher Baustein, das seinen Ursprung in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts hat. Unter Ende-zu-Ende versteht man, dass zwei Kommunikationspartner Nachrichten direkt miteinander austauschen, die im Netz „nur“ weitergeleitet werden.
Im Datenzentrischen Ansatz bekommen Informationen/Daten selbst Adressen im Netz und sind somit direkt adressierbar. Im Rahmen des jetzt beantragten Vorhabens DataCast untersuchen wir welche Rolle dieser Ansatz in einem künftigen „inhaltszentrischen“ Internet spielen kann.
Ziel und Ansatz
Der Fokus von DataCast liegt auf der Entwicklung und Evaluation eines inhaltzentrischen Kommunikationsparadigmas für das Internet. Der grundlegende Unterschied zu aktuell verwendeten Protokollen ist, dass mit DataCast im Internet zukünftig nicht mehr Ressourcen wie Datencenter sondern Information direkt adressiert werden können.
Datenzentrische Ansätze werden u.a. bei Forschungsarbeiten zu Ad-Hoc-und Sensornetzen untersucht. Noch haben sich keine entsprechenden Protokolle etabliert, so dass die Erforschung solcher Protokolle erfolgversprechend ist. Neben dem Einsatz in Sensornetzen planen wir, datenzentrische Protokolle auch im Internet umzusetzen. Das Ziel dieses Projekt ist es dabei, neue Modelle, Software-Architekturen und Algorithmen sowie Protokolle für ein zukünftiges datenzentrisches Internet zu entwickeln und zu evaluieren.
Ergebnisse
RoombaNet – Testbed für mobile Netze
Abb.1: Testbed-Struktur zur Evaluation und zum Testen von mobilen Netzwerkprotokollen
Abb.2: TriSOS-Sensorknoten auf dem Roomba-Roboter
Zur Evaluation und zum Test von neu entworfenen Ansätze und Algorithmen ist an der FH Lübeck ein Testbed entstanden.
Das Testbed besteht aus stationären Sensorknoten und mobilen Sensorknoten, die auf mobilen Roomba Haushaltroboter stationiert sind. Die mobilen Roboter sind einfach und effektiv über eine serielle Schnittstelle zu steuernde mobile Trägersysteme für drahtlose Geräte. Die mobilen Knoten können mit einem Befehl zu ihren Ladestationen zurückkehren.
Die mobilen Knoten kommunizieren entweder über IEEE 802.11 oder IEEE 802.15.4 und werden autonom gesteuert. Während des Tests werden die Daten über WLAN gesammelt und auf dem Testbed Server gespeichert. Danach können die Daten analysiert und evaluiert werden. Der automatisierte Testdurchlauf startet, nachdem die mobilen Knoten die Konfiguration, das Protokoll und die Softwarenwendung über WLAN empfangen haben. Zusätzlich ist das RoombaNet in das Testbed „Wisebed“ integriert und somit per Remotezugriff über das Internet vollständig steuerbar.
Datenzentrische Netze
Abb.3: Ein Beispiel für Datenverteilung in einem datenzentrischen Netz
Datenzentrische Protokolle nutzen Datenspeicher auf jeder Netzwerkebene. Der Datenspeicher in Datenzentrische Netzen ist ein Packet-Level-Cache und ist in jedem Knoten des Netzes vorhanden. Daten können somit näher am Benutzer gespeichert werden. Dadurch wird die Antwortzeit (Datenübertragung, Wartezeit und Bearbeitungszeit) zwischen der Anfrage des Benutzers und dem Empfang der zugehörigen Antwort verkürzt. Zusätzlich wird der Datenverkehr (Anzahl der Pakete bzw. Paketgröße) im gesamten Netz reduziert, indem die Daten vom Datenspeicher in der Nähe des Benutzers angefordert werden anstatt von der weiter entfernten Quelle.
Ein anderer Vorteil datenzentrischer Netze ist der flexible Einsatz von Sicherheitsmechanismen. Bei der Datenübertragung können die Daten selbst ihre Echtheit z. B. durch eine kryptographische Signatur beweisen. Der datenzentrische Ansatz spielt auch eine große Rolle in Sensornetzen. Bei der Datenverteilung können die Knoten im Netz in Datenspeichern die Daten aus den Quellen effizient zwischenspeichern, um Anfragen zu beantworten.
Projektpartner | Gefördert durch | |
Institut für Telematik, Universität zu Lübeck
| Bundesministerium für Bildung und Forschung
| |
| ||
Clustermanagement Digitale Wirtschaft Schleswig-Holstein
|
