Kommunikation in Verteilten Systemen (KiVS)

Zum Leben wird der Mensch in der Industriegesellschaft in zehn Jahren pro Tag gegenüber heute unverändert im Mittel etwa vier Liter Flüssigkeit, 2.500 Kalorien und 50 km physische Beweglichkeit benötigen aber dramatisch verändert gegenüber heute 30 Gigabyte Individualinformation.

Mobile IP was standardized by the IETF in 1995, and has been the inspiration for many new research projects and publications. It has been implemented for all major platforms, and freeware implementations are available for most of them. Yet, for various reasons, Mobile IP is far from ubiquitous. In this presentation, I describe the current state of Mobile IP, the protocol, and some implementations. Mobile IPv6 is described, particularly as it contrasts with Mobile IP for IPv4. Recent work to make Mobile IP more suitable for applications in new generation cellular telephone networks will also be described. Finally, in order to place Mobile IP and its variations in a meaningful context for its application to mobile computing and mobile networking, the relationship of Mobile IP and other nomadic protocol requirements will be discussed

Zur Zeit werden Wissenschaftler in Deutschland mit Datennetzen versorgt, die im allgemeinen Transferraten bis 155Mbit/s im Produktionsbetrieb möglich machen. Dies betrifft einmal den lokalen Bereich, in dem oft deutlich schlechtere Übertragungsraten möglich sind, und den Weitverkehrsbereich, der durch das Deutsche Forschungsnetz (DFN), genauer das Breitband-Wissenschaftsnetz (B-WiN) abgedeckt wird.

Der Beitrag beschreibt ein Software-Architekturkonzept, das zum Aufbau der in modernen Fahrzeugen verwendeten Software einen komponentenbasierten Ansatz verwendet. Die Komponenten können dabei dynamisch in das System aufgenommen und wieder davon entfernt werden. Außerdem erlaubt die aufgestellte Architektur, daß die bei einem System beteiligten Komponenten nicht ausschließlich im Fahrzeug liegen müssen, sondern auch in der Infrastruktur lokalisiert sein können.

Produkte zur drahtlosen Anbindung von mobilen Systemen an das Internet etablieren sich in jüngster Zeit zunehmend. Exemplarisch seien hier die Anbindung über GSM oder über drahtlose lokale Netze genannt. Für solche potentiell mobilen Systeme erfordert die Mobilität über mehrere Subnetze eine adäquate Unterstützung in der Vermittlungsschicht, beispielsweise durch MobilelP. Die durch einen Subnetzwechsel bedingten Unterbrechungszeiten steigen bei MobilelP linear mit der Entfernung der mobilen Station von ihrem Heimat subnetz. In dieser Arbeit werden Verfahren vorgeschlagen, die die Unterbrechungszeiten signifikant reduzieren.

After introducing the concept of mobile agents and potential application domains, we motivate why mobile agent technology is an interesting concept for large Internet-based system structures. We then describe the Java-based WASP agent environment which integrates agent execution platforms into WWW servers and thus promotes a world wide infrastructure for mobile agents. We sketch first prototype applications, and we mention some unique aspects of the WASP project such as fully transparent migration of Java objects. Finally we report on some experiences we gained when realizing our mobile agent system.

Charging schemes are needed to protect an integrated services network from arbitrary resource reservations and to create a funding mechanism to extend network capacity at the most desired locations at the expense of those users that actually use these resources. While not being the only input into pricing and charging, cost calculation is an important part of a charging scheme. In this paper, we develop a technique called virtual resource mapping to apply well-known economic principles to an optimal pricing framework and other tasks related to charging. Additionally, we describe how virtual resource parameters can be used to express prices when being combined with protocol mechanisms for charging. We focus on rate-based service guarantees in the context of Internet Integrated Services (IntServ) combined with IP multicast and RSVP as signalling protocol. It turns out that under given aggregated price-demand patterns, resource costs can precisely be extracted for each service request. Thereby, virtual resource parameters can be considered as link between economic theory and technical reality.

Die Bereitstellung von IP Diensten mit Dienstgüteunterstützung erfordert bei nichtkooperierenden Nutzern eine Tarifierung zur Regulierung der Vergabe von Netzressourcen. Die Tarifierung kann auf einer reinen Auswertung der reservierten Ressourcen basieren. Zur Realisierung einer verursachergerechten Tarifierung ist zusätzlich eine Ermittlung der vom Sender erzeugten Last erforderlich.Es wird eine Architektur für Charging und Accounting vorgestellt, die eine effiziente Erfassung und Verarbeitung reservierter sowie genutzter Ressourcen erlaubt. Die Architektur unterstützt die Tarifierung von Unicast- und Multicast-Diensten und erlaubt eine variable Aufteilung der Kosten zwischen Sender und Empfänger.Es werden Basisstrukturen für die Bildung von Accounting Records vorgestellt, welche die notwendigen Parameter zur Unterstützung verschiedener Tarifmodelle enthalten. Möglichkeiten des Einsatzes dieser Datenstrukturen für lastunabhängige und lastabhängige Verfahren werden erläutert. Eine effektive Lösung für den Einsatz in ATM-Netzen wird basierend auf dem Multicast Integration Server (MIS) entwickelt. Dies ermöglicht die Unterstützung von Multicast-Shortcuts und die Umsetzung von RSVP QoS-Parametern auf ATM QoS-Parameter.

Der Assured Service wurde im Rahmen der Differentiated Services (Diffserv) Arbeitsgruppe der IETF als ein möglicher Diffserv-Dienst vorgeschlagen. Das Paper evaluiert das Konzept der Assured Services anhand von Simulationen verschiedener Netzszenarien und auf UDP bzw. TCP beruhenden Anwendungen. Hierbei wird gezeigt, daß durch Assured Services unterstützte Datenflüsse in Lastfällen wesentlich höhere Dienstgüten (Bandbreite und abhängig von Queuing-Varianten auch Verzögerungen) erreichen als Best-Effort Datenflüsse. Des weiteren wird ein Queuing-Verfahren vorgestellt, welches die Verzögerungen für hochpriore Datenflüsse verbessert und gleichzeitig Reihenfolgevertau-schungen minimiert.

An den Technischen Universitäten Dresden und Freiberg wird seit 3 Jahren im Bereich Teleteaching und Telelearning gearbeitet. Dieser Artikel berichtet über die Erfahrungen auf diesem Gebiet und gibt einen Überblick über die Lehr-/Lernumgebung JaTeK (Java Based Teleteaching Kit). So werden neben der Betrachtung der Studier- und Lehrarbeitsplätze von JaTeK auch Einblicke in die Repräsentation von Lehrmaterialien in JaTeK und in die Struktur des JaTeK-Systems gegeben. Um die Akzeptanz unter den Studenten zu verdeutlichen, wurden Umfragen durchgeführt, deren Ergebnisse hier vorgestellt werden. Außerdem werden in einem Ausblick weitere Aktivitäten dargelegt.

Das QoS-Management für verteilte interaktive Multimedia-Anwendungen basiert derzeit meist auf zentralen Ansätzen, in denen zentrale Server das QoS-Management für eine Gruppe von Kommunikationspartnern realisieren. Zentrale Ansätze sind einfacher in der Realisierung. Der zentrale Server kann jedoch durch Systemfehler, Ausfälle oder Leistungsengpässe zum Schwachpunkt des Systems werden. Um die Probleme zentraler Server zu vermeiden, und um die Anwendungen in den Endsystemen besser zu unterstützen, scheint ein verteiltes QoS-Management auf Anwendungsebene mit Unterstützung durch alle darunterliegenden Schichten geeigneter. Im Vortrag wird ein verteiltes QoS-Management für das Videokonferenzsystem Gcsva als Beispiel für eine verteilte multimediale Anwendung vorgestellt. Die Datenrate der Videoströme wird in Gcsva mittels Filterung, sowohl auf Senderals auch auf Empfängerseite, der Kapazität der einzelnen Endsysteme angepaßt. Da das System direkt auf ATM basiert, erfolgt die Skalierung ausschließlich in den Endsystemen. Die Konsistenz der QoS-Daten in den Endsystemen wird durch ein spezielles Gruppenkommunikationsprotokoll gewährleistet, das eine zuverlässige, atomare und geordnete Kommunikation gewährleistet.

Before a session in a synchronous, collaborative environment can really start, various actions have to be performed: users have to be informed about planned sessions, network access paths between session participants have to be determined, etc. In the following, we call all these actions group rendezvous. In existing groupware systems, the group rendezvous is often neglected, i.e. it is assumed that a team has already formed, session information has been distributed and network paths are known. In reality, this assumption often does not hold: members with dial-up connections are not permanently online, if they get their network addresses from an address pool, e.g. via a network access provider, they are difficult to find even when they are online. This paper describes a fully decentralised group rendezvous system, which addresses these problems. Besides session distribution, the system has a component for resolving variable network addresses. It has been integrated into the synchronous groupware system DreamTeam [RU98].

Wir stellen eine prototypische Implementierung einer Sicherheitsarchitektur vor. Sie unterstützt die Nutzer und Entwickler verteilter Anwendungen bei der Umsetzung bzw. Integration von mehrseitiger Sicherheit. Schutzziele wie Vertraulichkeit und Integrität und ihnen zugeordnete kryptographische Mechanismen werden sowohl nutzer- als auch anwendungsbezogen formulierbar bzw. konfigurierbar. Der konkrete Schutz einer Kommunikation, z.B. über offene Datennetze, wird zwischen den Partnern ausgehandelt. Heterogenen Anforderungen der Nutzer bzw. Applikationen und heterogenen Eigenschaften der Schutzmechanismen wird durch Architekturkomponenten für Konfigurierung (mit Modulen für Rating und Performance-Test) und Aushandlung sowie Sicherheitsgateways Rechnung getragen. Die Architektur setzt jeweils lokal sichere Basissysteme voraus und ermöglicht darauf aufbauend flexible mehrseitige Sicherheit für verteilte Anwendungen.

Im Rahmen einer umfassenden Security Policy stellen Firewalls eine wichtige Maßnahme zum Schutz eines privaten Netzes vor Angriffen aus dem Internet dar. Sie basieren in der Regel auf IP-Filtern und Proxies. Filter selektieren an den Netzgrenzen Datenströme nach definierten Regeln, zumeist über TCP- oder UDP-Portnummern, die einen Dienst identifizieren, leiten sie weiter oder blocken sie ab. Die Selektion über bestimmte Portnummern ist bei vielen Protokollen nicht statisch möglich, da diese erst zur Verbindungszeit dynamisch bestimmt werden. Daher kommen - sollen solche Dienste die Firewall passieren - sogenannte Proxies zum Einsatz. Proxies stellen den Endpunkt der Kommunikation zu beiden Seiten (lokales Netz und Internet) dar und leiten die Daten auf Anwendungsebene weiter. Sie müssen für jedes Protokoll der Anwendungsebene neu entwickelt werden. Eine Alternative bildet eine dynamische, vom Protokollstatus abhängige Erweiterung der Regeln einer filterbasierten Firewall während der Verbindungszeit. Bestehende kommerzielle Ansätze realisieren diese Dynamik heute im Kern der Firewall selbst, indem in diesen Kenntnisse über die Semantik der Protokolle auf Anwendungsebene integriert werden. Wünschenswert ist aber eine allgemeinere Architektur, wie die Verteilte Dynamische Multimedia Firewallarchitektur VDMFA, die es erlaubt, einfache filterbasierte Firewalls flexibel für neue, insbesondere multimediale Protokolle zu erweitern. Die Funktionsweise der VDMFA basiert auf einer dynamischen Anpassung von Filterregeln über die intelligente Komponente VDMFA-Core, welche wiederum per Skriptsprache oder ein benutzerfreundliches Front-end gesteuert wird. In diesem Beitrag werden die VDMFA vorgestellt und Einsatzmöglichkeiten der Firewallarchitektur für Internet Telefonie Anwendungen aufgezeigt.

Sicherheitsaspekte in Kommunikationssystemen gewinnen zunehmend an Bedeutung. Zur Zeit werden zur Absicherung von Rechnernetzen hauptsächlich Firewalls eingesetzt, die ein Netz in einen inneren, geschützten Teil und in einen äußeren Teil auftrennen. Der Verkehr zwischen den beiden Teilnetzen läuft ausschließlich über den Firewall-Rechner, der über die Weitergabe von Nachrichten entscheidet. Firewalls werden häufig zwischen öffentlich zugänglichen Netzen und einem privaten oder Firmennetzwerk installiert. Damit ist auch schon ein Schwachpunkt beschrieben. Eine Firewall schützt nicht gegen Angriffe, deren Ursprung im Inneren des abgesicherten Bereichs liegen. Da jedoch zum Beispiel Angriffe auf Firmenrechner zu einem großen Prozentsatz durch Angehörige der Firma durchgeführt werden, gewährleistet die Firewall hier keinen Schutz. Aus diesem Grund ist die Arbeit an Intrusion-Detection-Systemen, deren Ziel die Erkennung von Angriffen ist, ein aktueller Forschungsschwerpunkt. Dieser Beitrag faßt die Erfahrungen bei der Entwicklung und Implementierung eines Intrusion- Detection-Systems für das DNS-Protokoll (Domain-Name-System) zusammen.

For protecting mobile agents from attacks by malicious hosts, some current approaches try to create a blackbox out of an unprotected agent. A blackbox is a special mobile agent whose internals - code and data - are principally “invisible“ for attackers. Although allowing a high degree of security, even blackboxes can be attacked by means of testing attacks. A blackbox testing attack executes an agent several times with different input parameters. After each execution, the attacker observes the effect, either explicit results like output values or characteristic “activity patterns“. This paper presents a protocol that prevents testing attacks against blackbox protected mobile agents. The protocol exploits the fact that input data can be used as a sort of challenge. It uses registries, i.e. services on other, trusted nodes. It is shown that the presented protocol has a reasonable overhead compared to a non-migrating alternative.

Quality of Service (QoS) integration is a growing demand on nowadays networks and distributed systems. While QoS has originally been a domain of networking protocols and multimedia applications, a generalized view includes all aspects related to service quality that a client experiences. Object-oriented middleware like CORBA, DCOM or Java/RMI are popular but the current standards lack means for QoS integration. Some efforts have been made to integrate QoS in such middleware. But so far, all of them are restricted to specialized QoS categories like real-time, fault-tolerance or multimedia. A general approach is still missing. In this paper we present an approach how QoS definitions for a broad variety of QoS categories can be integrated into CORBA.

Zur Realisierung mobiler CORBA-Objekte soll der Java zugrundeliegende Ansatz auf CORBA übertragen werden. Während Java-Quelltext jedoch ausschließlich in einer Programmiersprache vorliegt, kann eine solche Einschränkung bei CORBA nicht getroffen werden. Ferner besitzt eine Realisierung von Mobilität in Java den Vorteil des plattformunabhängigen Bytecodes, während der Programmcode eines CORBA-Objekts gerade in heterogenen Systemen praktisch nicht übertragbar ist.Im folgenden Artikel wird ein Migrationsmechanismus vorgestellt, der den Programmcode für ein einzelnes CORBA-Objekt isoliert und die Möglichkeit bietet, diesen Code auf einem anderen Rechner weiter zu verwenden. Die Implementierung wird unter verschiedenen Kriterien bewertet.

The management of networks, distributed systems, and distributed applications is an important and growing field in computer science. Besides the classical architectures like SNMP and OSI management, the introduction of new technologies such as the World Wide Web with Java and the availability of standard middleware architectures like Corba have brought up new challenges. Future developments in the management domain will probably be at least Web-based. However, in any case they should be “integrated“.We present some ideas to integrate both Web-based and Corba-based techniques into management platforms and discuss new strategies for the integration of the emerging approaches and the classical architectures. We also describe our implementation of an SNMP-Corba gateway which covers the translation of the information model as well as the communication model. We have extended our System Configuration Tool (SCOT) by a full Corba interface. Its Web interface has been extended by a generic generator for HTML pages with integrated, and appropriately parameterised applets, which allow to access the SCOT repository as well as other Corba-based management entities, such as our Corba-SNMP gateway.

More and more distributed object-oriented software systems (DOOS) have appeared, but not much work exists on testing of these systems in an integrated manner. Instead, the distributed and object features have been tested separately. This paper is dedicated to the test case derivation phase in the development process of a DOOS. It describes our work in addressing a systematic approach and reports a framework for testing distributed object-oriented systems, known as TeDOOS. TeDOOS uses a hierarchical decomposition technique to reduce complexity. Each level has its own fault model, test strategy, and test case derivation scheme that addresses the specific requirements of the distributed and object paradigms at their level of abstraction. However, some of the test models already known are adapted and reused at different levels for easy understandability. Moreover, each test level utilizes the test results from the previous level to contain the global test space to a manageable size so that the overall test effort is minimized. The incremental test cases generation for a DOOS is illustrated using the example of a banking system.

Die Multicast-Kommunikation im Internet ist derzeit Gegenstand zahlreicher Forschungsaktivitäten. Konzentrierte sich in jüngster Vergangenheit die überwiegende Zahl der Arbeiten auf die Bereitstellung skalierbarer Mechanismen zur Fehlerbehebung, so rückt derzeit die Entwicklung geeigneter Algorithmen zur Staukontrolle in den Mittelpunkt des Interesses. Eine besondere Herausforderung besteht dabei in der Unterstützung heterogener Kommunikationsgruppen, innerhalb derer die Empfänger unterschiedliche Stausituationen erfahren. Ein vom Konzept her vielversprechender Ansatz ist der sogenannte Layered-Multicast, bei dem der eigentliche Datenstrom in mehrere Unterströme (Layers) aufgeteilt wird. Bisher scheiterte die praktische Umsetzung dieses vielversprechenden Ansatzes jedoch an der Trägheit heutiger Routingprotokolle. Diese sind nicht in der Lage, auf die notwendigen Wechsel in der Gruppenmitgliedschaft in einer akzeptablen Zeit zu reagieren. Vor diesem Hintergrund wird im vorliegenden Artikel ein Verfahren entwickelt und bewertet, welches trotz der genannten Beschränkungen erstmals die praktische Umsetzung des Layered Multicast in heutigen Netzen ermöglicht.

This paper describes the design of a new rate and congestion controller (RCR) which employs FEC (forward error correction) support. The design follows the design principles of TCP but uses FEC to assure TCP-competitiveness. It is targeted primarily at one to many reliable bulk multicast data transfer. It shares bandwidth with other TCP flows fairly and is able to compensate drawbacks due to low responsiveness. The concept of RCR is validated by analytical and simulation results. The heuristic analysis is based on a new extended model for flows which implement a congestion control algorithm similar to TCP. Simulations and theoretical analysis for multicast as well as unicast setups show that already a very moderate level (some %) of redundancy suffices to strengthen a flow suffering from long delays and high loss probabilities.

We investigate reliable multicast communication over satellite networks. We compare a scenario where receivers can use a feedback channel to signal loss to a scenario where no feedback channel is available. We show that the introduction of a feedback channel is the key to allow for bandwidth-efficient, robust and fully reliable multicast communication via satellite.

The variety of applications, network technologies, end systems, and user preferences restricts multicast communication. The goal of the AMnet approach outlined in this paper is the provision of scalable quality-based support for heterogeneous group communication. Following the Active Networking approach AMnet flexibly provides heterogeneous communication services inside the network. So-called service modules are used for efficient and flexible service support within intermediate systems. AMnet is designed for an IP based Internet and benefits from its multicast extensions in several ways.This paper gives an overview of AMnet. The design of an AMnode as an active intermediate system is presented. Furthermore, a simple control and signalling suite for heterogeneous multicast services is proposed.

Unter Übernahme von Konzepten aus der verteilten Informationsverarbeitung vollzieht sich gegenwärtig ein Wandel in der informationstechnischen Infrastruktur der öffentlichen Netzbetreiber. Der zunehmende Wettbewerb im globalen Dienstemarkt verlangt nach einer Systemarchitektur, die es den Anbietern von Telekommunikationsdiensten effizienter als bisher ermöglicht, mit der nötigen Flexibilität und Geschwindigkeit gezielt auf Markterfordernisse und Kundenwünsche eingehen zu können. Das Telecommunications Information Networking Architecture Consortium (TINA-C) hat seit 1993 eine Reihe von Architekturen entwickelt, die diese Problematik für den Telekommunikationsbereich adressieren. Bei der GMD FOKUS sind diese Architekturen erweitert und anhand prototypischer Implementierungen in diversen nationalen und internationalen Projekten validiert worden. Im vorliegenden Papier werden die Erfahrungen bei der Realisierung der bei FOKUS entwickelten TINA-konformen PLATIN-Plattform vorgestellt sowie ein Überblick über aktuelle Erweiterungen der TINA-Konzepte gegeben.

Telekommunikationsdienste in zukünftigen UMTS-Mobilfunknetzen werden in einem hohen Maβe personalisierbar und individuell konfigurierbar sein, was durch das Konzept des VHE ermöglicht wird. Des weiteren wird der Wettbewerb zwischen verschiedenen Anbietern u.a. dadurch geprägt, daβ neben einer Palette von Standarddiensten anbieterabhängige, maβgeschneiderte Dienste offeriert werden. Diese neuen Dienste stellen hohe Anforderungen, die weit über den Funktionsumfang der heutigen Capability-Sets 1 und 2 im IN hinausgehen. Dieser Beitrag beschreibt einen Ansatz zur Verwirklichung des VHE und maβgeschneiderter Dienste in einem durch die Verteilungsplattform CORBA realisierten IN. Es wird gezeigt, wie die neuen Dienste mit Hilfe der Modellierungssprache UML spezifiziert und entsprechend durch Objekte realisiert werden. Des weiteren werden Verfahren zur Objektmigration erläutert, die das für UMTS-Netze vorgesehene Roaming sowie die Personen- und Sitzungsmobilität unterstützen.

Heute bietet das Internet nicht nur für Groβunternehmen sondern auch für kleine Unternehmen Möglichkeiten zur automatisierten Kooperation. Im Bereich des Bu- siness-to-Business-Commerce wurden jedoch bisher kleine Unternehmen aufgrund relativ hoher Transaktionskosten eher davon abgehalten, Handelstransaktionen über das Internet durchzuführen. Für solche Anwendungsbereiche wird in diesem Beitrag das COSMOS-Projekt (Common Open Service Market fOr SMEs) und seine Architektur vorgestellt, mit deren Hilfe die Vermittlung von Transaktionspartnern, der Aushandlungsprozeβ eines Vertrages sowie das Unterzeichnen und schlieβlich die Abwicklung der vertraglich vereinbarten Leistungen durch eine verteilte Kollaborationsanwendung unterstützt wird. Dabei basiert die COSMOS-Architektur auf einem einheitlichen Vertragsmodell und unterstützt diese Prozesse in integrierter Form. Architektureil erfolgt der Systementwurf in Anlehnung an den CORBA Business Object Component Architecture (BOCA).

In recent years the development of distributed applications on increasingly powerful communication networks has become one of the major challenges in communication technologies. Open service markets have been established which offer a multitude of services to an unlimited number of customers. Up to now the relationship between service customer and provider is short-termed, i.e. the services are mediated on demand. On the other hand service providers do not have any obligation to provide certain services or to ensure a defined service quality. They can also withdraw their offer at any time. For many service customers this situation will be acceptable, but for others, especially commercial ones, this might be insufficient. In this paper, we introduce the concept of a permanent service supplier relationship for establishing a permanent relationship between service customers and providers. We describe how such relationships can be set up and suggest a service property scheme for this. Finally we show how these relationships can be implemented by using Virtual Private Resources.

Durch die Digitalisierung von Informationen und die Vernetzung von Produkten steht die Unterhaltungselektronik vor weitreichenden Veränderungen. Neue Anwendungen in Wohnungen versprechen mehr Unterhaltung und Flexibilität, wobei die Anwendungen fundamental auf Know-how der Kommunikationstechnik und verteilten Systeme basieren werden. Aufgrund der Anforderungen hinsichtlich Stabilität, Bedienbarkeit, Qualität und Preis wird es jedoch nicht möglich sein, existierende Technologien einfach zu kopieren. Statt dessen hat eine intensive Suche nach neuen Lösungen begonnen. Das Papier präsentiert die Vision hinter digitalen Netzen in Wohnungen und beschreibt Problemstellungen und Standardisierungsbestrebungen.

This work describes the Web Call Center - an Internet-based extension to the concept of classical call centers in the PSTN. The Web Call Center offers coordinated interworking between the PSTN and Internet. Hence, it allows for new forms of call center-like communication adding value to the installed PSTN base.The system is economically very attractive since it requires only standard PSTN and Internet technology to link both types of networks.A special feature of the Web Call Center is joint, full duplex Synchronized Web Surfing. This feature allows for communication between several distributed parties forming a so-called Surf Group. Surf groups use separate communication channels for voice and Web content and are initiated very easily via a Web browser based GUI.The Surf Group concept is very flexible. It can be applied not only to fields such as value-added communication in e-commerce, but also to distance learning, multimedia enhanced hotlines, telemedicine, etc. The paper describes the basic architecture of the Web Call Center and the concept of Synchronized Web Surfing. Next, it explains in detail the corresponding service in the context of e-commerce. It discusses the benefits of Internet-based call centers and comments on the relation to other new areas such as Internet telephony and the IETF PINT working group on PSTN-Internet Interworking.

Die Bereitstellung von Trainings- und Lerninhalten am Arbeitsplatz bzw. in der Nähe des Arbeitsplatzes über unternehmensinterne Kommunikationssysteme ist eine zunehmend wichiger werdende Ergänzung zum bisherigen Schulungs- und Trainingsangebot für das lebenslange Lernen der Mitarbeiter eines Unternehmens. Die Kommunikationssysteme und verteilten Anwendungen für Ferntraining und -lernen müssen in der Lage sein, multimediale Inhalte in verschiedenen Qualitätsstufen zum Lernenden zu bringen. Da heute in Unternehmen eingesetzte Kommunikationsinfrastrukturen meistens nicht in der Lage sind, den Dienstgüteanforderungen solcher Anwendungen gerecht zu werden, müssen im Gesamtsystem aus Kosten- und technischen Gründen dedizierte Kommunikationssysteme eingesetzt werden. Um die verschiedenen Klassen von Dienstgüte, die von den Kommunikationssystemen angeboten werden, zu beherrschen, ist es sinnvoll, den eigentlichen Transportstrom von der Steuerung desselben zu trennen. In dieser Arbeit wird eine Dienstgüteabbildungs- und -steuerungsarchitektur zur Übertragung von multimedialen Daten über heterogene Kommunikationssysteme vorgestellt und mit anderen Arbeiten verglichen. Des weiteren wird eine Implementierungsstrategie aufgezeigt, die es ermöglicht, das System in heterogenen Betriebssystem- und Kommunikationsun- gebungen einzusetzen.

Die Überwachung und Messung von objektiven, international festgelegten Leistungskenngrößen spielt in IP-basierten Netzen eine zunehmend bedeutsame Rolle, da eine steigende Anzahl von Diensten bestimmte Qualitätsmerkmale für eine zufriedenstellende Funktion voraussetzen. In diesem Papier werden Inhalte und erste Ergebnisse eines Projekts vorgestellt, daß die Prototypentwicklung eines Meßsystems zum Ziel hat, daß die aktuell diskutierten Qualitätsparameter in IP-Netzen erfassen kann. Neben einigen Grundlagen zur Definition der relevanten Qualitätsparameter werden Eigenschaften des entwickelten Meßsystems bezüglich des generierten Testverkehrs beschrieben. Im Rahmen der Beschreibung der Meßumgebung wird auf mögliche Betriebskonzepte, Methoden zur Synchronisation der Uhren in den verteilten Meßstationen sowie die Implementierung des PC-basierten Meßwerkzeugs unter dem Betriebssystem Windows95 eingegangen.

Satellite systems for mobile communications will start operation in the next few years. They will support circuit switched low bandwidth channels for the transmission of speech. For the transmission of packet oriented data, these channels are not very convenient, due to the long connection set-up and release phases. Hence, a special access protocol for packet oriented data transfer is required.In this paper the analysis of a class of access protocols that combine the advantages of the pure random and reservation access schemes is presented. The analysis method is based on the iterative solution of the corresponding state equations. The results of the analysis, i.e. carried load and transfer delay, are presented for a system with 20 ground stations. The stability of the protocols is investigated and the bandwidth requirements of the combined protocols is compared to Slotted ALOHA.

In order to provide a reliable service, a video server must be able to reconstruct lost information during disk failure. We focus in this paper on reliability schemes that add redundancy within the server. We study two redundancy-based alternatives: mirroring-based schemes and parity-based schemes. We analyze in this paper these two alternatives and propose their adequate data layouts. We then compare them in terms of the server performance (throughput) and the costs of a single stream. Our results show that mirroring-based reliability is more cost effective than parity-based reliability. We obtain the, at first glance, surprising result that a server that uses mirroring, which doubles the storage requirement, has lower per stream costs than a server that uses parity-based reliability.

The success of the World Wide Web has broaden the way for general distributed computing using a large set of heterogeneous computers. Unfortunately the resources made available on the Web are almost information only and interaction between users is limited to a few special applications. A Web Operating System (WOS) [8] tries to provide solutions for this problem and generalizes the use of different resources on the Web.In this paper we solve the problem of resource presentation on the Web by developing resource sets that act as an interactive meeting point of users and (Internet) resources. Resources can range from abstract concepts such as CPU-power to physical resources such as printers. Multiple users can participate in a resource set and share their local resources through a graphical user interface similar to today’s desktop environments.

Distributed-Cache-Index ist ein Verfahren zur effizienten Zusammenarbeit von Caching-Web-Proxies. Im Unterschied zu anderen Verfahren wird ein globaler, verteilter Index aller Dokumente aufgebaut, ohne eine zusätzliche Hierarchie von CachingRechnern einzuführen. Die Dokumente verbleiben im Gegensatz zu ihrem Index auf dem Caching-Rechner, bei dem das Dokument zuerst angefordert wurde. Das Verfahren ist skalierbar und sowohl für ein lokales Netz als auch innerhalb des Backbones z. B. eines Internet-Service-Providers einsetzbar.

Im Rahmen des europäischen Projekts EuropeMMM entstand ein Multimedia-Katalog, der auf dem Hyperwave Information Server (HIS) aufbaut. Ausgehend von zwei Anwendergruppen — dem Anbieter und dem Verwender von multimedialem Material — orientierte sich die Entwicklung an deren Forderungen an einen Multimedia-Katalog. Zudem ist der Einsatz des Katalogs als verteilte Anwendung vorgesehen, um externe Datenquellen und Dienste einbinden zu können. Schnittstellen, beispielsweise zu einen Copyright Manager oder einen Abrechnungssystem sind bereits implementiert, werden aber erst in späteren Versionen vollständig genutzt.Hyperwave bietet durch eine konfigurierbare Internetanbindung gute Voraussetzungen für eine leicht zu bedienende Schnittstelle zum Benutzer. Realisiert wird dies durch Schablonen, die mit einer eigens dafür entwickelten Sprache (PLACE) erstellt werden.Erweiterungen der vorhandenen Schablonen waren notwendig, um das Konzept eines Einkaufswagens zum Sammeln von Katalogeinträgen und einer Arbeitsfläche zu realisieren, die langfristig zu einer Entwicklungsumgebung zur Erstellung von Multimedia Anwendungen ausgebaut werden soll.In der aktuellen Version ist es möglich nach Katalogeinträgen zu suchen und diese online bzw. offline zu einfachen Multimedia Anwendungen zusammen zufügen.

Multimedia documents are of importance in several application areas, such as education, advertising and entertainment. Since multimedia documents may comprise continuous media, such as audio and video, the presentation of those documents may require a significant amount of processing and network resources. The amount of resources available during a presentation depends on the system configuration and the current system load. Hence, it can happen that there are not enough resources to render a multimedia document according to the specification resulting in a reduced presentation quality. To cope with those situations, documents can integrate presentation alternatives permitting to adapt the document presentation to different system configurations and load conditions. In this paper, we present an adaptive scheduling algorithm which allows to adapt documents conform to our document model Tiempo in environments with best-effort assignment of resources.

Als Teil der PNNI-Spezifikation hat das ATM-Forum 1996 ein neuartiges, adaptives Wegewahl verfahren vorgestellt. Obwohl quellenbasiert, wird Skalier bar keit auf beliebig große Netze erreicht. Die hierarchische Wegewahl sieht vor, daß der Quellknoten den Weg durch zunehmend entfernte Netzregionen mit abnehmendem Detaillierungsgrad festlegt. Sie basiert auf einem hierarchischen Abbild des Kommunikationsnetzes, der hierarchischen Netzsicht des Quellknotens, deren Hierarchieebenen durch Gruppierung und Zusammenfassung von Netzbereichen gebildet werden. Aufgrund der Zusammenfassung kann eine optimale Wegewahl im Quellknoten nur näherungsweise erfolgen.In vorliegender Arbeit wird erstmals der Ansatz unternommen, den Einfluß der wichtigsten Charakteristika der Teilnetzzusammenfassung auf die Güte der hierarchischen Wegewahl qualitativ und anhand eines einfachen Modellnetzes auch quantitativ zu erfasssen. Darüberhinaus wird gezeigt, wie Zusatzinformationen über Wegabschnitte in der Nähe des Zielknotens die Güte der hierarchischen Wegewahl verbessern können.

Routers and Switches are key building blocks of global networks. Data rates in the range of multiple gigabit per second are flowing trough them and emerging router functionalities (active networking, layer 4 switching, ...) require fast and efficient routers. Therefore, hardware support is needed in order to speed up the performance critical forwarding task.This paper presents a flexible hardware support and its application for one of the most performance critical parts of a router: the routing table and its search algorithms. The basic principles and components of the hardware platform are outlined. Based on this platform a simple but efficient organization of the routing table and an appropriate search algorithm is presented. Furthermore, hardware support for upcoming router tasks such as RSVP classifier state handling and active networking support is outlined.

Location Management of mobile users in a cellular network covers tracking and paging (searching) functionality. In this paper a sequential search strategy is proposed which reduces the signaling on the air interface and also considers the user’s privacy using implicit addresses. After introducing some related work on paging and reducing the costs of paging, the basic idea of the search strategy is described. The used paging methods are crucial for the effectiveness of this strategy. For that, three different paging methods are proposed using fixed and variable segment sizes. The methods are evaluated according to their costs in terms of delay, bandwidth and paging steps. For that the model is described we used for our simulations. Metrics are defined to evaluate the strategies before presenting our results using an event-driven simulation.

Drahtlose ATM Netzwerke (W-ATM) stehen seit einigen Jahren im Mittelpunkt zahlreicher Forschungsarbeiten. Die Ergänzung von ATM-Netzen, die ursprünglich für drahtgebundene, breit-bandige, fehlerarme Punkt-zu-Punkt-Verbindungen konzipiert wurden, um Funksysteme, wirft eine Reihe von Problemstellungen auf. Keine der ursprünglichen Kanalcharakteristiken trifft auf den Funkkanal zu. Bandbreiten stehen nur begrenzt und mit hoher Fehlerwahrscheinlichkeit zur Verfügung und anstelle der Punkt-zu-Punkt-Verbindung bildet die Luftschnittstelle ein Shared-Medium. Einer der kritischsten Punkte drahtloser ATM-Systeme bildet die Zugriffskontrolle (MAC) der Mobilstationen auf das Funkmedium unter Berücksichtigung der Quality-of-Service (QoS) Anforderungen der unterschiedlichen Datenströme. Aufbauend auf bekannte Forschungsarbeiten im Bereich drahtloser ATM- Systeme wurde ein erfolgs versprechen des, zentral organisiertes TDMA/ TDD Kanalzugriffsverfahren moduliert und simuliert. Die Ergebnisse dieser Arbeit geben Anhaltspunkte zur Weiterentwicklung und Dimensionierung zentral organisierter Zugriffsverfahren und zeigen die Notwendigkeit zur Entwicklung intelligenter Kanalzuweisungsverfahren auf.

Modeling is finding a representation of reality in a scale we can handle. Modern telecommunication systems are among the most complex technical contributions to our reality. Thus, tremendous amounts of modeling work was carried out and still has to be carried out for the development of the most recent telecommunications technology, the Asynchronous Transfer Mode (ATM). Most of the publications about modeling, however, are primarily concerned with the modeling of the technical system itself since the objective of research was to make it work. Currently, the viewpoint is changing from the pure technical system towards the services that are to be provided by this system and the kinds of traffic that will be carried by these services. In the early stages of ATM research and development, simple traffic models were adequate since the ideas about the traffic were rather vague. For instance, nobody thought about internet or multimedia traffic. Now, as user needs become visible, there is a demand for more accurate traffic modeling. It has to be evaluated under which conditions an ATM-based network is able to carry this traffic while meeting the user’s quality requirements.

Der zellulare Mobilfunk, verteilte Softwaresysteme mit mobilen Agenten, Personenlokalisierungssysteme sowie Anwendungen im Flotten- und Fahrzeugmanagement haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die Lokalisierung mobiler Teilnehmer bzw. Objekte ist dabei wichtiger Bestandteil dieser Systeme und grundlegend för deren Arbeitsweise. Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Vergleich verschiedener Lokalisierungsmethoden för mobile Objekte. Zur Durchföhrung der Untersuchungen wurde ein spezielles Werkzeug entwickelt, um Lokalisierungskonzepte modellieren und unter realitätsnahen Bedingungen im Hinblick auf ihre Leistungsfähigkeit testen und bewerten zu können. Beispielhaft wurden mehrere Konzepte simuliert und die Ergebnisse bewertet.

Neben der klassischen Zweiparteien-Kommunikation gewinnt die Datenübertragung von einem Sender an mehrere Empäfnger, die sogenannteMulticast- Kommunikation, zunehmend an Bedeutung. Ein großes Spektrum modemer Anwendungen aus den Bereichen verteilte Systeme, verteilte rechnergestützte Gruppenarbeit, Konferenzsysteme und Verteildienste basiert auf der Kommunikationsform des Multicast. Um den Qualitätsanforderungen dieser Anwendungen zu genügen, müssen Kommunikationssysteme über Mechanismen zur Fehlerkorrektur und zur Verkehrssteuerung verfügen. Multicast-Kommunikation erfordert im Gegensatz zur klassischen Zweiparteien-Kommunikation die Unterstützung unterschiedlich großer Empfangermengen. Die Gruppengröße kann von einigen wenigen Kommunikationsteilnehmern bis hin zu einigen tausend Empfängern varüeren. Dies erfordert den Entwurf neuer Protokollmechanismen, die hinsichtlich der Empfangerzahl skalierbar ausgelegt sind und die Koordination großer Empfangermengen ermöglichen. Der vorliegende Artikel gibt einen Überblick über die Dissertationsarbeit des Autors, in welcher eine Protokoll-Suite für skalierbare Multicast-Kommunikation im Internet entwickelt, spezifiziert, simuliert, implementiert und bewertet wurde [Hof98].

Die zunehmende Mobilität von Systemen und die Bereitstellung von Dienstgüte für die Übertragung von zeitkritischen Daten wie z.B. Audio oder Video sind zwei aktuelle Bereiche der Forschung. Mobilität über Subnetzgrenzen hinaus läßt sich im Internet durch den Mobile IP Lösungsansatz gewährleisten. Die zur Bereitstellung von Dienstgüte benötigte Signalisierung stellt das Resource ReSerVation Pro- tocol (RSVP) zur Verfügung. Dieser Artikel gibt einen kurzen Einblick, wie sich Mobile IP und RSVP im Unicast-Fall kombinieren lassen.