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Multipath-Routing für replizierte Datenströme zur Steuerung der Resilienz in kritischen Infrastrukturen

Multipath-Routing für replizierte Datenströme zur Steuerung der Resilienz in kritischen Infrastrukturen
chair:Software Defined Networking, Resilienz
type:Masterarbeit
time:ab sofort
advisor:

Valentin Kautz

Beschreibung

Automatisierte Anlagen in kritischen Infrastrukturen sind heutzutage hochvernetzt. In diesen Cyber- Physischen Systemen kommunizieren intelligente Steuerungssysteme über Computernetze mit Sensoren und Aktoren. Hierbei werden teils sehr kritische Informationen übertragen, beispielsweise, um in einem Notfall Aktionen durchzuführen, bevor Mensch, Maschine oder Umwelt einen Schaden nehmen. Geht solch eine Information aufgrund eines defekten Netzabschnitts verloren, bleibt unter Umständen zu wenig Zeit, die Information erneut zu senden. Eine Möglichkeit, die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass solche Informationen ihr Ziel erreichen, ist die Replikation von Datenströmen. Datenpakete werden am Eintritts- punkt in das Netz dupliziert und auf verschiedenen Pfaden übertragen. Hat einer dieser Pfade einen Defekt und ein Datenpaket geht verloren, kann ein Replikat des Datenpakets dennoch das Ziel erreichen. 

Aufgabenstellung

Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer SDN-Controller-Applikation, welche in einem gegebenen Netz, schwach korrelierte Pfade installiert, auf denen dann replizierte Datenströme weitergeleitet werden. Hierzu soll zunächst ein Algorithmus entworfen werden, um strategische Punkte zur Replikation auszu- wählen. Diese Punkte sollen dann von einem zu entwerfenden Multipath-Routing Algorithmus verwendet werden, um schwach korrelierte Pfade zu berechnen. Schließlich sollen die Algorithmen in einer prototypi- schen SDN-Controller-Applikation implementiert werden, welche die errechneten Replikationspunkte und Routen in einem SDN-Netz konfiguriert. 

 

Arbeitsumgebung

  • Pool-Raum mit Pool-PCs
  • Kaffeemaschine 

Vorraussetzungen

  • Die Vorlesungen Einführung in Rechnernetze und Telematik
  • Programmierkenntnisse
  • Linux Kenntnisse und Erfahrung im Frickeln von Vorteil