Scalable ID-based Routing

Beschreibung

Klassische Routingprotokolle funktionieren aufgrund ihres Overheads nur in Netzen bis zu einer bestimmten Größe (z.B. wenige hundert Router bzw. Netze). Zukünftige Netzinfrastrukturen werden jedoch auch viele virtuelle Komponenten enthalten, so dass hier Skalierbarkeitsanforderungen von mehreren 10000 bis 100000 Knoten bestehen. Am Institut wurde ein entsprechendes Verfahren namens KIRA entwickelt, das jedoch noch weiter untersucht, erweitert und verbessert werden soll. Das Protokoll soll die Grundlage für die selbstorganisierende Kontrollebene zukünftiger 6G-Netze bilden.

Aufgabenstellung

Im Rahmen der Arbeit (Master oder Bachelor falls nicht explizit angegeben) können verschiedene Aspekte untersucht werden, u.a. (Themenauswahl):

• Integration von Landmark-Routing in KIRA (Master)
  • Landmarks können eingesetzt werden, um die Effizienz der Routen (Stretch) zu verbessern
  • Entwurf eines Konzepts zur Integration von Landmarks in KIRA
  • Implementierung und Evaluation in C++-basiertem Simulator
• Nutzung von zeitabhängigem Routing (Time-Variant Routing) in LEO Satellitennetzen
  • KIRA kann lernen, welche Pfade zu welchen Zeiten funktionieren, und dann zeitbasiert zwischen den funktionierenden Pfaden wechseln.
  • Ein Teil dieser Arbeit besteht darin, einen Algorithmus zu entwickeln, um diese Pfade zu finden. Die Gültigkeitsdauer der Pfade sollte nicht zu kurz sein, damit Pfadänderungen nicht zu häufig auftreten.
• Untersuchung des Verhaltens in Mobilen Ad-Hoc-Netzen (MANETs) bzw. Mesh-Netzen
  • Optimierung der Laufzeit mit Hilfe von Quad-Trees
  • Vergleich mit anderen MANET-Protokollen
• Einsatz von KIRA in einem Wi-Fi Mesh
  • Nutzung des Rust-Prototypen mit Raspberry Pis
  • Analyse der Protokoll-Overheads und ggf. Protokoll-Parameter Tuning
• Optimierungen (Verbesserung der Routenwahl)
• Quality-of-Service Unterstützung

Für Bachelorarbeiten werden entsprechend nur Teile der zuvor genannten Aspekte untersucht. Eine Implementierung des Routingprotokolls ist bereits in einem OMNeT++-basierten Simulator  implementiert und müsste entsprechend erweitert werden. Mittels des Simulators können Untersuchungen zu Skalierbarkeit bzw. Overhead, Stabilität, Robustheit usw. relativ einfach durchgeführt werden. Eine prototypische Implementierung in Rust wird auf Linux-basierten Systemen verwendet.