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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Hauptvorträge

Politische Rahmenbedingungen für die künftige Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnik in Europa

Während etwa bis 1983 die Rahmenbedingungen für die Telekommunikation im wesentlichen national geprägt waren, werden sie seit 1984 in zunehmendem Maße von der Europäischen Gemeinschaft gesetzt. Die Europäische Kommission wächst in die Rolle eines europäischen Regulierers hinein. Die Gesamtentwicklung wird gekennzeichnet durch den Übergang der Telekommunikation von einem staatlich geprägten Ausnahmemarkt zu einem normalen Wettbewerbssektor und einer starken Internationalisierung der gesamten Aktivitäten.

Franz Arnold

Das Zusammenwirken von Informations- und Kommunikationstechnik

(Kurzfassung)

Information ist ein wichtiger „Rohstoff“ unserer Gesellschaft, der in vielen Fällen erst durch das Zusammenwirken der Informations- und Kommunikationstechnik effizient erschlossen werden kann. Wie international verbreitet, wird im folgenden unter „Informationstechnik“ Informationsverarbeitungstechnik und unter „Kommunikationstechnik“ Informationsübermittlungstechnik, die technische Umsetzung der Telekommunikation, verstanden. Dies ist eine Präzisierung der Begriffe über den Sprachgebrauch der ITG hinaus, der die Kommunikationstechnik bereits als Teilmenge der Informationstechnik versteht. Zu betonen ist auch, daß im folgenden vom Zusammenwirken von Techniken die Rede ist. Dies heißt nicht, daß damit auch die Märkte und die sie bedienenden Industrien zusammenwachsen. Jede der Industrien wird von beiden Techniken Gebrauch machen.

Oswald Fundneider

Netzmanagement

Tuning und Versionsverwaltung im Performance Management

Dieser Beitrag versucht, für einen bestimmten Teilbereich des Netzmanagements, das Performance Management und hier insbesondere für das Netztuning, einen praktischen Lösungsansatz zu erarbeiten. Um ein in der Praxis einsetzbares Tuningsystem aufbauen zu können, sind Arbeiten in zwei Bereichen notwendig. Aufbauend auf den Erfahrungen eines Netzbetreibers müssen aussagekräftige Performance-Kenngrößen definiert werden. Weiterhin muß ein Versionsbegriff für Netzkonfigurationen eingeführt werden, der es erlaubt, neben aktuellen Netzkonfigurationen auch Daten über vergangene bzw. zukünftige (d.h. in Planung befindliche) Netzkonfigurationen verfügbar zu machen. Für beide Bereiche werden Lösungsansätze vorgestellt und darauf aufbauend die Architektur eines Tuningsystems entworfen. Zuletzt wird der Stand der Arbeiten aufgezeigt.

Robert Valta, Thomas Kaiser, Hubert Uebelacker

Einsatz der Inductive Modeling Technology zur Netz- und Komponenten-Modellierung im Netzmanagement

Durch Management-Plattformen, die in letzter Zeit zunehmend an Bedeutung gewonnen haben, wurde die software-technische Basis für die Realisierung von integrierten Netzmanagement-Lösungen gelegt. Auf den Plattformen müssen jetzt die Konzepte zur Netz- und Komponentenmodellierung, wie sie von verschiedenen Standardisierungsgremien, z.B. der International Organization for Standardization oder dem Internet Activity Board, entwickelt wurden, in die Praxis umgesetzt werden.Wir gehen in diesem Beitrag näher auf die Modellierungsproblematik im Netzmanagement ein und stellen eine Technologie vor, die uns bei der Lösung dieses Problems unterstützt: die Inductive Modeling Technology (IMT), die innerhalb der Management-Plattform SPECTRUM von Cabletron eingesetzt wird. Die aus dem Model Based Reasoning hervorgehende IMT ist eine objektorientierte Modellierungstechnologie, die neben dem Datenaspekt auch den Funktionsaspekt des zu modellierenden Gegenstands zu beschreiben erlaubt.Wir zeigen die Möglichkeiten dieser Technologie, wie sie für ein integriertes Netzmanagement gebraucht wird, am Beispiel der Netz- und Komponentenmodellierung auf. So machen wir einen Vorschlag, wie die komplexen OSI-Konzepte zur Informationsmodellierung systematisch auf die Bestandteile von IMT abgebildet werden können. Zudem skizzieren wir auf der Basis von IMT ein Vorgehen zur Modellierung von Netzkomponenten als Grundlage zur Komponentenintegration in die Management-Plattform.

Sebastian Abeck, Martin Leischner

Generische Modellierung von Kommunikationsressourcen für das Leistungsmanagement

Integriertes Netzmanagement in heterogener Umgebung benötigt als Basis einheitliche und bedarfsorientierte Information über die Komponenten eines Kommunikationsnetzes, die derzeit noch nicht in ausreichendem Umfang vorhanden ist. In diesem Beitrag wird deshalb eine Methode entwickelt, mit deren Hilfe vereinheitlichte Information für ein integriertes Leistungsmanagement gewonnen werden kann. Dazu wird zuerst ein Beschreibungsmodell für die Leistungscharakteristika von Ressourcen definiert, das einen an den Anforderungen der Leistungsüberwachung orientierten top-down-Ansatz verfolgt und damit unabhängig von konkreten Kommunikations- und Managementarchitekturen bzw. Komponenten ist. Dieses Modell wird anschließend dazu verwendet, einheitliche, leistungsbezogene Managementinformation abzuleiten, die eine Verfeinerung von generischen Klassen von Ressourcen liefert. Diese Klassen sind dann als Informationsbasis für integrierte Anwendungen aus dem Bereich des Leistungsmanagements geeignet. Am Ende des Beitrags wird an Beispielen gezeigt, wie die vereinheitlichte Managementinformation auf konkret vorhandene, standardisierte und damit zwischen offenen Systemen kommunizierbare Information abgebildet werden kann.

Bernhard Neumair

Netzdienste

Charakteristika neuer E-Mail-Dienste und -Architekturen

Traditionelle E-Mail-Systeme sind dafür bekannt, daß auch mit vergleichsweise bescheidenen Kommunikations-Ressourcen (z.B. über Telefon-Wählleitungen) eine brauchbare Dienstqualität erreichbar ist.

Uwe Hübner, Frank Richter

Verteilter X.500 Directory Service: Entwicklungsstand, Anwendungen und Tendenzen

Das verteilte X.500 Directory ist ein intelligentes einheitliches Kommunikationsverzeichnis und damit ein Kernbaustein in Büro-,Jele- und Datenkommunikation und Verteilter Verarbeitung. Vorliegender Beitrag beschreibt Grundeigenschaften, Entwicklungsstand,Entwicklungs- und Anwendungstendenzen sowie Nutzen des X.500 Directory. Er erläutert die wichtige Rolle des Directory für eine funktionierende organisationsinterne und -externe Kommunikation, für die problemlose Verteilung von Services im Netz u.a. für die Verteilte Verarbeitung, als Integrationsmedium in der Kommunikation, sowie als Mittel zur Herabsetzung von Netzbetriebskosten. Als Beispiel für den „State-of-the-art“ der Entwicklung dient die Directory-Entwicklung DIR von Siemens Nixdorf, die auch technologische Basis des X.500 Directory im Distributed Computing Environment DCE der OSF ist.

Mansour Farghaly, Peter Pawlita

Paradise: The International R&D X.500 Pilot

The PARADISE project is a pilot international directory service which started under the umbrella of the EUREKA COSINE project. The activity has been led by UCL who have been at the forefront of X.500 activity since 1988. Through its involvement in ESPRIT projects THORN and INCA, University College London (UCL) pioneered work on distributed directories, and in 1988 developed QUIPU, a complete implementation of the X.500 standard. QUIPU was subsequently deployed extensively throughout Europe, North America and Australia to pilot the Directory in operation.

D. Goodman

Hochgeschwindigkeitskommunikation

Resource Allocation for Packet Data Traffic on ATM: Problems and Solutions

ATM networks are supposed to transport all sorts of information covering voice and video with a wide variety of coding schemes and bandwidth requirements, and a wide spectrum of data from low-rate interactive applications through LAN/MAN interconnection up to high resolution animation graphics and graphics data base browsing. Despite many proposals made to date, some problems remain in providing a resource allocation and congestion control scheme suitable for all these services, particularly those with high peak bit rate or unpredictable burstiness.In this paper we examine some of the resource allocation techniques currently under discussion in the literature from the point of view of carrying packet data services. Not only is the traffic handling performance studied but we also compare the complexity and cost of their implementations.The proposed techniques fall into three categories: 1 - connection level bandwidth allocation, 2 - burst level bandwidth allocation and 3 - burst level buffer allocation. These particular techniques demonstrate a trade-off between the traffic performance and the complexity of implementation. From the efficiency of traffic handling point of view it is shown that the three techniques have their own areas of efficiency; namely the techniques 1, 2 and 3 are efficient when the access bit rate is restricted respectively to a small, modest or large proportion of the network trunk bit rates.

Tom Worster, Wolfgang Fischer, Simon P. Davis

Vergleich von Algorithmen zur Verbindungsannahme in ATM-Netzen

Um die Möglichkeiten der zukünftigen ATM-Netze voll auszunutzen, soll bei der Annahme von Verbindungen mit variabler Bitrate nicht mehr die Spitzenbitrate, sondern nur noch eine niedrigere Bitrate reserviert werden. Dies wird durch statistisches Multiplexen ermöglicht. Dadurch lassen sich mehr Verbindungen über einen ATM-Link führen als bei Anwendung der Spitzenbitratenreservierung.In diesem Beitrag werden drei unterschiedliche Verbindungsannahmealgorithmen verglichen, die als Anmeldeparameter die mittlere Bitrate, die Spitzenbitrate und teilweise auch die mittlere Burstlänge verwenden. Untersucht wird, welcher Algorithmus die beste Ausnutzung eines ATM-Links bietet, ohne dabei die Anforderungen bezüglich Zellenverlust und Zellenverzögerung zu verletzen. Die Einhaltung dieser Quality of Service Anforderungen wurde mit Hilfe umfangreicher Simulationen eines einzelnen ATM-Multiplexers sowie eines einfachen ATM-Netzes überprüft.

Rainer Siebenhaar, Thomas Bauschert

Isochrone Kanäle im DQDB-MAN: Verbindungssteuerung und Fehlertoleranz

Im DQDB-MAN ist neben dem Paketdienst ein isochroner Dienst vorgesehen. Nach einer kurzen Einführung in DQDB wird zuerst die Verbindungssteuerung im fehlerfreien Fall dargestellt. Die notwendigen Steuer- und Verwaltungs-Funktionen werden verschiedenen Instanzen zugeteilt und logisch miteinander verknüpft. Möglichkeiten zur zentralen und dezentralen Verbindungssteuerung werden diskutiert und die Prinzipien der Signalisierung skizziert.Anschließend wird gezeigt, wie die Funktionalität der verschiedenen Instanzen zu erweitern ist, um eine fehlertolerante Steuerung zu erreichen, so daß im Netz auf-tretende Fehler nicht unbedingt zum Abbruch aller isochronen Verbindungen führen. Dazu werden einige exemplarische Fehlerfälle dargestellt und Lösungsmöglichkeiten vorgeschlagen.

Ralf Widera, Jörg Eberspächer

Entwurf eines parallelen Transportprotokolls

Heutige Kommunikationssubsysteme können die Leistungsfähigkeit, wie sie von modernen Anwendungen in Gigabit-Netzwerk-Umgebungen gefordert werden, kaum erbringen. Ein vielversprechender Ansatz, Kommunikationssubsysteme hoher Leistungsfähigkeit zu realisieren, besteht in der Verwendung von Multiprozessorarchitekturen für die Protokollverarbeitung [1,2]. Basierend auf den Erfahrungen aus der Analyse des Hochgeschwindigkeitsprotokolls Xpress Transfer Protocol (XTP) und den Ergebnissen detaillierter Leistungsuntersuchungen an einer Implementierung auf einer Multiprozessorarchitektur werden Vorschläge hinsichtlich des Entwurfs von parallelen Transportprotokollen entwickelt. Diese Vorschläge führen zum Entwurf eines neuen parallelen Transportprotokolls, welches im wesentlichen durch die Dekomposition in einzelne modulare Protokollautomaten mit einem Minimum an notwendigen Interaktionen untereinander gekennzeichnet ist, um die Parallelverarbeitung effizienter zu unterstützen.

Torsten Braun, Martina Zitterbart

Leistungsanalyse

Connection Oriented Data Service in DQDB

The DQDB standard accepted by the IEEE Standards Board in 1990 is incomplete in the sense that it does not specify details of isochronous service and connection oriented data service. In this paper, we discuss the performance of a protocol which has been studied in all meetings of IEEE 802.6 since 1991. The Guaranteed Bandwidth (GBW) protocol for Connection Oriented Data Service turns out to be a very promising candidate for variable bit rate communication with predictable bandwidth requirements.

Peter Martini, Georg Werschmann

Zur Modellierung und Analyse von Kommunikationsnetzen mit niedrigfliegenden Satelliten

In den letzten Jahren werden weltweit Kommunikationssysteme mit niedrigfliegenden Satelliten entwickelt. Bis zur Einführung solcher Systeme sind noch viele Fragen zu klären. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Dimensionierung der nötigen Übertragungsverbindungen. Zu diesen gehören die Funkstrecken von den mobilen Teilnehmern zum Satelliten und von den Satelliten in öffentliche Netze sowie direkte Verbindungen zwischen Satelliten. Da von der Kanalzahl pro Satellit die benötigte Leistung und somit die Masse und die Kosten der Satelliten abhängen, ist die Dimensionierung dieser Netzelemente sehr kritisch. Zu diesem Zweck wird ein formales Modell für die betrachteten Netze angegeben. Ein Verfahren zur Kapazitätsbestimmung unter Einhaltung von Randbedingungen wird beschrieben, und zwei Netzkonstellationen werden mit seiner Hilfe beispielhaft ausgewertet.

Axel Böttcher, Axel Jahn, Erich Lutz, Markus Werner

Adaptive load sharing with on-line gradient estimating in network environments

A computer network provides the means for load sharing between processors. Most optimal load sharing (LS) algorithms for distributed systems require information about the sensitivity of the performance measure with respect to job flows. This information is generally difficult to obtain for real-time applications, due to the absence of closed-form expressions for performance as a function of flows. In this paper we present a method for estimating the mean response time gradients used in our LS-algorithm, based on a technique known as perturbation analysis (PA). Experimental results included demonstrate the adaptivity of the LS-algorithm to changing workload.

Stanislaw Ciereszko, Ulrich Hofmann

Leistungsbewertung eines FDDI-Workstation-Clusters

In diesem Beitrag wird die Leistungsfähigkeit des Fiber Distributed Data Interface (FDDI) in einem Hochgeschwindigkeits-Workstation-Cluster untersucht. Dabei werden volle Puffer und daraus resultierende Paketwiederholungen berück-sichtigt, anstatt die Leistungsdaten nur über am Empfänger ankommende Pakete zu ermitteln. Dazu wird ein klassischer Fenstermechanismus einer höheren Protokollebene eingesetzt. Der gewählten Fenstergröße wird hierbei eine besondere Bedeutung zukommen.

Ralf Wittenberg

Anwendungen

Autodynamische Steuerung eines verteilten Fertigungssystems

Dieser Artikel beschreibt die prototypische Realisierung einer Fertigungslinie für den Zusammenbau von Magnetplattenspeichern unter der verteilten Entwicklungsumgebung DAE/MLS. Im Mittelpunkt steht die autodynamische Steuerung dieser weitgehend automatisierten Linie über die Regulierung der eingegebenen Werkstücke (Inputsteuerung). Zur Ermittlung des aktuell notwendigen Bestandes werden die Liniendaten aufbereitet und mit Hilfe der Mittelwertanalyse untersucht. Es zeigt sich, daß das zugrundeliegende mathematische Modell die Linie realistisch beschreibt und eine erfolgreiche Steuerung im Sinne der Erreichung der Betriebsziele ermöglicht.

Holger Gründer, Martin Mähler, Thomas Hanschke

Secure Communication for Train Control

In this paper we will elaborate on specific aspects of security as related to safety in an environment where safety is the major concern — train control systems.

Claudia Chudoba, Bernd X. Weis, Dietrich Zeller

jointXwork- Konzepte Multimedialer Telekooperationsprodukte

Im Rahmen des von der DETECON, einer Beteiligungsgesellschaft der DBP Telekom, geförderten BERKOM Programms ist von der Sietec, Bereich Kommunikationstechnik, im Projekt Joint Editing (JE) ein Konferenzmodell entwickelt worden, das mehreren Teilnehmern das gemeinsame und gleichzeitige Bearbeiten von Dokumenten erlaubt. Es stützt sich auf die Standards UNIX und X11 und ist damit rechnerunabhängig. Die Integration von multimedialen Komponenten im WAN Umfeld wurde durch den Einsatz von B-ISDN in ATM-Technik unterstützt.

Kilian Golm, Anna Tóth-Kischkat

Wissenschaftsnetze

Datenkommunikationsverbund Dreiländereck Deutschland-Polen-CSFR

Die politische Wende in Europa eröffnete den neuen Bundesländern auf wissenschaftlichtechnischem Gebiet bislang ungeahnte Möglichkeiten. Gleichzeitig erwuchsen aus der veränderten Situation aber auch neue Aufgaben. Ein Beispiel für eine derartige Konstellation stellt das hier vorgestellte Projekt „Datenkommunikationsverbund Dreiländereck Deutschland- Polen-CSFR“ dar.

D. Reichel

Y-NET: Ein europäischer OSI-Kommunikationsverbund im Rahmen von ESPRIT

Nach einem Überblick über Ursprung, Ziele, Nutzerkreise von Y-NET und Verbindungen zu anderen Electronic Mail (Email)-Netzen und -Diensten wird ein Erfahrungsbericht über den Aufbau eines privaten europäischen X.400-Netzes und dessen Integration in bestehende heterogene Strukturen in Europa sowie über die Zusammenarbeit der am Y-NET beteiligten kommerziellen X.400-Produkte gegeben.

Holger Wosnitza, Frank Fassbender

Möglichkeiten und Perspektiven der Hochgeschwindigkeitskommunikation im deutschen Wissenschaftsbereich

Der Vortrag gibt die Ergebnisse einer Expertengruppe des DFN zum Thema „Hochgeschwindigkeitskommunikation für die Wissenschaft“ /HDN-TF/ wieder, deren Aufgabe es war, den Stand der Technikologie zu bewerten, Entwicklungslinien für die Zukunft aufzeigen und Kooperationsmöglichkeiten zu erkunden.

Nina Gerner, Heinz-Gerhard Hegering, Joachim Swoboda

Architektur Verteilter Systeme

Dezentrale Ablaufsteuerung in Verteilten Systemen

Das Ziel der Anwendung verteilter Systeme ist, autonome, räumlich getrennte Einheiten, die durch ein Kommunikationsnetzwerk zusammengeschlossen sind, effizient zu nutzen. Aufträge, die in verteilten Systemen bearbeitet werden, bestehen aus einzelnen voneinander abhängigen Teilschritten, zu deren Bearbeitung unterschiedliche Ressourcen benötigt werden. Trotz der Dezentralisierung der genutzten Ressourcen ist vielfach die zentrale Ablaufsteuerung solcher Aufträge üblich: Ein zentraler Auftragskoordinator ist für die Synchronisation der Teilschritte zuständig. Vorteile, die verteilte Systeme im Hinblick auf die Nutzung verteilter Ressourcen, Leistung und Fehlertoleranz bieten, werden dadurch nicht ausgenutzt Im folgenden Beitrag soll ein Konzept für dezentrale Ablaufsteuerung vorgestellt werden: Jeder Netzknoten, der einen Teilschritt bearbeitet, initiiert von sich aus auf anderen Knoten die Bearbeitung weiterer Teilschritte, die von dem bearbeiteten abhängig sind. Dieses Konzept hat weitreichenden Einfluß auf die Kommunikation im System: Gegenüber zentraler Ablaufsteuerung kann sich — abhängig von der Auftragsstruktur — die Anzahl der ausgetauschten Meldungen stark reduzieren. Darüber hinaus verteilen sich die Meldungen im System, der potentielle Kommunikationsengpaß beim zentralen Auftragskoordinator wird vermieden.Im folgenden werden die in diesem Konzept benötigten Synchronisationsmechanismen dargestellt und Aspekte der dezentralen Fehlerbehandlung und der Lastbalancierung aufgrund der Erfahrungen diskutiert, die mit der Implementierung des Konzepts im System Dipsi am IPVR gemacht wurden.

Andreas Winckler

Incremental Growth by Threads

A vertical functionality growth by processes in micro kernel-based operating systems leads to ineffective solutions due to the growing communication overhead. Properly speaking, the system designer has to deal with the trade-off between the flexibility ensured by the finegrained operating system modules and the effectiveness, requiring application-tailored and monolithic services. In order to handle this problems we propose a Dynamic Configuration Facility (DCF) representing a light-weight server process for run-time specification and binding of threads. DCF provides incremental growth of the operating system modules at two levels: (1) by threads providing a low cost shared memory communication and (2) by processes providing a high degree of encapsulation and parallelism. Additionally, the DCF allows one and the same module to be implemented as a thread or as a process, so that a runtime varying of the implementation strategy is possible. To provide this a C-language- oriented tool specifies the thread interface in form of movable “remote” data structures, so that the thread environment could be considered as a framework of stubs, where typed threads could be bind in run-time.

Rumen Sainov, Sasho Yanev, Valeri Rancov

Memory Coherence in a Distributed Persistent Storage Architecture

In this paper we investigate the issues involved in providing reliability and availability in a persistent object store based on a distributed virtual memory architecture. Since in this environment all objects, regardless of their sizes and lifetimes, reside in a large, network-wide single-level store and are uniformly accessed via a remote paging protocol, it is important that the persistent store is always in a consistent state. The concurrency of conflicting operations on objects and failures such as node, disk or network crashes threaten the integrity of information contained in the store. The main focus of our work is to architecturally support replication mechanisms at the virtual memory level in order to achieve reliability and availability for all objects in the system. Our solution to the problem of maintaining the mutual consistency of replicated objects is based on a page coherence scheme for synchronizing access to replicas combined with a voting-based checkpointing protocol for ensuring their integrity in the presence of failures. It will be shown how to implement the proposed approach in a network of MONADS-PCs.

Peter Brössler, Bernd Freisleben

Fehlertoleranz durch dynamische Rekonfiguration verteilter Anwendungen

Verteilte Anwendungsprogramme erfahren zunehmende Verbreitung in Bereichen wie Büroautomatisierung, Fertigungsautomatisierung oder verteilten Informationsdiensten. Ein wichtiges Ziel, oft sogar eine zentrale Anforderung in vielen Gebieten, ist es, solche Anwendungen fehlertolerant in bezug auf Rechner- und Verbindung sausfälle einschließlich Netzpartitionen zu gestalten. Der vorliegende Beitrag stellt ein neues integriertes Systemkonzept zur Erzielung von Fehlertoleranz durch dynamische Rekonfiguration der Modulstruktur einer verteilten Anwendung vor. Als Grundlage werden Mechanismen der strukturellen verteilten Programmverwaltung sowie Kommunikationsmechanismen auf der Basis eines verteilten C++ verwendet. Kernstücke des Beitrags sind ein neuer verteilter Algorithmus zur gezielten automatischen Rekonfiguration im Fehlerfall, ein integriertes Konzept verteilter Sicherungspunkte zur Konsistenzerhaltung bei Rekonfigurationen sowie ein Systemmodell, das durch Replikation von Konfigurationsdaten die erforderliche Redundanz bereitstellt.

Alexander Schill, Dietmar Kottmann, Ludwig Keller

Kommunikationsprotokolle

Ein Multicast Synchronisationsprotokoll zur Unterstützung kooperativer Anwendungen

In kooperativen Anwendungen, wie z.B. Arbeitsplatzrechnerkonferenzen, werden Gruppenereignisse durch Multicast-Nachrichten an alle teilnehmenden Benutzer übertragen. Gleichzeitige Gruppenereignisse erzeugen Nebenläufigkeit innerhalb der Multicast-Kommunikation, welche im Falle der zentralen Komponente Gruppenverwaltung zu inkonsistenten Gruppensichten bei den Teilnehmern führen kann. Es wird ein Synchronisationsprotokoll für Multicast-Nachrichten vorgestellt, das die Gruppenverwaltung bei der Integration und Ausgliederung von Konferenzteilnehmern unterstützt, ohne den Konferenzablauf zu unterbrechen.

Martin Bever, Erwin Mayer

Optimierung Von Transfersystemen

Die zunehmende Vielzahl neuer Applikationen motiviert aufgrund ihrer gehobenen Leistungsund Funktionalitätsanforderungen ein Redesign von Netzwerk-Protokollarchitekturen. Eine angeforderte Dienstgüte (Quality of Service, QoS) soll nicht nur in lokalen homogenen Netzen, sondern auch über Netzwerkgrenzen hinweg in einem globalen heterogenen Netz gewährleistet werden. Eine Analyse der Syntax und Semantik existierender Transfersysteme (TCP/IP, OSI TP4/CLNP und XTP) hat ergeben, daß diese nicht in der Lage sind, für jede Anwendung die geeignete Protokollfunktionalität zur Verfügung zu stellen. Es fehlen vor allem effiziente Protokollmechanismen zur Unterstützung von Gruppenkommunikation und zur Vermeidung und zum Abbau von Überlast. In diesem Artikel werden daher Ansätze zur Realisierung von Multi- casting basierend auf dem XTP-Bücket-Algorithmus sowie Erweiterungen und Untersuchungen eines auf Slow-Start/Tri-S basierenden Überlastkontrollverfahrens vorgestellt.

Bernd Heinrichs, Raschid Karabek, Wolfgang Mers

Application-Driven Flexible Protocol Configuration

Many emerging applications require very diverse services from the underlying communication subsystem. Future communication nodes will have to offer some flexibility in selecting service characteristics and efficiency in implementing them. In this paper, we present a model that allows each application to request the communication service that it needs. Based on service requirements and available resources, a suitable protocol machine is configured to serve the application. This configuration is done using the proper combination of protocol functions. The concept of layering is therefore abandoned for both flexibility and efficiency.

Martina Zitterbart, Burkhard Stiller, Ahmed N. Tantawy

Eignung von Routing-Protokollen für multimediale Kommunikationssysteme

Der Entwurf zukünftiger Kommunikationsprotokolle muß sich an den neuartigen Anforderungen multimedialer Dienste orientieren. Die Ausbreitung dieser Dienste über den Bereich lokaler Netze hinaus setzt insbesondere geeignete Konzepte für die Netzwerkebene voraus. Dieser Beitrag wird Anforderungen an multimedia-fähige Routing-Protokolle darstellen und erstmals die Routing-Protokolle RIP, IGRP, IS-IS, OSPF, BGP, IDPR und ST-II in Bezug auf ihre Verwendbarkeit für multimediale Kommunikationssysteme vergleichen. Im Anschluß an ein neues Konzept zur Koordination von verbindungsorientiertem und verbindungslosem Dienst wird eine flexiblere Wegewahl unter Berücksichtigung von Netztopologie, Service- und Verkehrsparametern auf der Basis neuronaler Netze vorgeschlagen.

Sabine Neuhauser

Intelligente Netze

Intelligent Network’s Management: Upcoming Requirements and Possible Solutions

The Intelligent Network (IN) represents the most attractive network architecture for the uniform provision of future telecommunication services. This paper focuses on the upcoming management requirements of IN-structured telecommunication networks and investigates the application of current Telecommunication Management Network (TMN) concepts for the development of an integrated IN Management Model. Emphasis is put on an analysis of the relationships between network and service management, which is an emerging issue for management service providers due to ongoing deregulation efforts of the European telecommunication environment. After identifying basic issues to be encompassed for a suitable IN management model this paper proposes concepts for an integrated IN management architecture, the related IN management information model and the corresponding management service model.

T. Magedanz, A. Hauptvogel, T. Eckardt, J. Aronsheim-Grotsch

Entwurf von virtuell privaten Netzen

Die Wettbewerbssituation auf dem internationalen Telekommunikationsmarkt verschärft sich zusehends. Die Telekommunikationsanbieter sind aufgefordert, vermehrt auf die individuellen Kommunikationsbedürfnisse ihrer Kunden einzugehen. Eine Möglichkeit stellen virtuell private Netze (VPN) dar. Allerdings erfordert die grossräumige Einführung von VPN-Diensten auch eine umfassende Werkzeugsunterstützung beim Entwurf und bei der Optimierung von VPN. In Zusammenarbeit mit den schweizerischen PTT-Betrieben wird an der Universität Bern ein Expertensystem zum rechnergestützten Netzentwurf entwickelt. Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Konzepte sind in diesem Beitrag zusammengestellt.

Rolf Oppliger, Stephan Weber, Dieter Hogrefe

Platform for TMN Applications: Processing of Management Information Models

The Siemens Communication Software Department has been working on Telecommunications Management Network (TMN) concepts and products for several years. A basic facet of the efforts is the development of a Platform for TMN Applications (PTA). This paper briefly describes the use of a TMN Database for supporting TMN applications and development tools, and the design of a Q 3 Configurator for processing formally defined CCITT X.722 object models.

Thomas Bez

Formale Beschreibungstechniken I

Formale Spezifikation und dynamische Analyse verteilter Systeme mit Produktnetzen

Hinter dem Begriff „Verteilte Systeme“ verbergen sich heutzutage so unterschiedliche Konzepte wie Parallelrechner, Rechnernetze, Telekooperation und Multimedienanwendungen über einem einheitlichen Kommunikations- und Verteilnetz. Hauptanwendungsfeld des in diesem Beitrag geschilderten Angangs ist die Telekooperation; sie ist gekennzeichnet u.a. durch lokale, autonome Systeme, die unter Inanspruchnahme von Kommunikationsdienstleistungen gemeinsame Kooperationsziele verfolgen.

Peter Ochsenschläger, Rainer Prinoth

Entwurf, Entwicklung und Implementierung von Hochleistungskommunikationsprotokollen auf einer parallelen Controller-Architektur mittels Petri-Netzen

Zur direkten Herleitung einer Protokollimplementierung aus einer formalen Spezifikation existieren derzeit kaum Verfahren, bei denen man eine für Hochleistungsprotokolle adäquat leistungsstarke und zuden korrekte Implementierung erhält. In diesem Papier wird eine Methode gezeigt, die eine geradlinige Herleitung der Implementierung aus der Spezifikation erlaubt. Auf allen Stufen und Schritten werden als Beschreibungsmittel höhere Petri-Netze verwendet. Eine geeignete parallele Architektur für einen Kommunikations-Controller und eine höhere Implementierungssprache werden etwas näher betrachtet. Da die Dynamik von Petri-Netzen inhärent Nebenläufigkeiten enthält, gewinnt man leicht parallele Implementierungen. Die vorgestellte Entwicklungsmethode wird beispielhaft an Auszügen einer Implementierung des Hochleistungs-Transportprotokolles XTP (eXpress Transfer Protocol) gezeigt.

Christian Engel

Qualitative and Quantitative Analysis of Timed SDL Specifications

Timed SDL (TSDL) is a modified version of SDL designed for the examination of qualitative and quantitative system aspects within one model description. Because realistic communication protocols tend to be very large a program package was developed, which transforms a TSDL model into an internal representation of an equivalent Finite State Machine (FSM). This FSM representation can be efficiently analyzed by algorithms for qualitative and quantitative protocol analysis. In particular algorithms for partial state space exploration have shown to be very suitable. One of these algorithms is described in detail and is slightly improved. It is shown, that this kind of analysis leads to reasonable results, even for large models.

Falko Bause, Peter Buchholz

Multimedia-Kommunikation

HeiRAT: The Heidelberg Resource Administration Technique Design Philosophy and Goals

HeiRAT, the Heidelberg Resource Administration Technique, is a resource management subsystem being developed and implemented as part of a distributed multimedia platform for networked workstations.

Carsten Vogt, Ralf Herrtwich, Ramesh Nagarajan

DasEuroBridge-Projekt: Unterstützung von Multimedia-Kommunikation

Der Artikel beschreibt einige der Aspekte, die im Rahmen des RACE II Projekts EuroBridge untersucht werden. Basierend auf realen Benutzeranforderungen werden Anforderungen speziell an Multimedia-Kommunikationssysteme definiert. Zur Realisierung der geforderten erweiterten Funktionalität werden neue unterstützende Mechanismen in den unteren Ebenen benötigt. Anhand von Beispielen werden solche Mechanismen erläutert. Neben dieser Funktionalitätserweiterung spielt auch die Effektivität der Protokollimplementierung eine wesentliche Rolle. Es werden Vorschläge gemacht, wie eine gegebene Implementierung deutlich verbessert werden kann, ohne daß ihre Funktionalität eingeschränkt werden muß. Um solche Verbesserungen zu verifizieren, wurde ein Software-Monitor entworfen und implementiert.

Bernd Heinrichs, Kai Jakobs, Klaus Lenßen, Wilko Reinhardt, Arno Spinner

XTP und Multimedia ?

Dieser Beitrag untersucht die Eignung der in XTP (Xpress Transfer Protocol) eingesetzten Protokollfunktionalitäten zur Kommunikation von Audio- und Videodaten. Ausgehend von den Anforderungen multimedialer Anwendungen werden die vorhandenen XTP-Mechanismen kurz erläutert. Anschließend werden für die wichtigsten Teilaspekte des Kommunikationsprotokolls (Verbindungsmanagement, Prioritätssteuerung,Flußsteuerung etc.) jeweils im Einzelnen die Anforderung von Seiten der Übertragung kontinuierlicher Medien und mögliche Lösungen im Kontext von XTP diskutiert. Es zeigt sich, daß zur Unterstützung multimedialer Kommunikationsformen sowohl geeignete Interpretationen vorhandener XTP-Protokollmechanismen wie auch Protokollerweiterungen erforderlich sind.

Markus Steffens, Jochen Sandvoss, Thomas Schütt, Ralf Steinmetz

Formale Beschreibungstechniken II

Formale Beschreibungstechniken für Kommunikationsprotokolle: Probleme ihrer praktischen Anwendung

Formale Beschreibungstechniken für Kommunikationsprotokolle sind ein wichtiges und attraktives Forschungsgebiet im Umfeld der Kommunikationssysteme. In den letzten 10 Jahren sind viele markante Forschungsergebnisse erzielt worden. Die wichtigsten Techniken Estelle, LOTOS und SDL wurden standardisiert. Trotz der unbestrittenen Vorteile formaler Beschreibungstechniken stagniert ihre breite praktische Anwendung. Im vorliegenden Beitrag sollen die Gründe für diese Situation diskutiert und Schlußfolgerungen für eine breite praktische Anwendung gezogen werden. Anhand eines Fallbeispiels — der Formalisierung der deutschen Feldbusnorm PROFIBUS — soll über Erfahrungen bei der Anfertigung formaler Beschreibungen und ihrer Nutzung bei der (semi-) automatischen Implementierung und zum Konformitätstest berichtet werden.

Hartmut König, Peter Neumann

Integration von Darstellungs- und Kommunikationssteuerungsschicht in Estelle

Herkömmliche Implementierungen von OSI-Protokollen orientieren sich an der Schichteneinteilung des OSI-Referenzmodells. Dadurch wird die Leistung vor allem in den anwendungsorientierten Schichten durch die Kommunikation zwischen den Schichten beeinträchtigt. Der vorliegende Artikel beschreibt, wie durch eine Integration benachbarter Protokollschichten sowohl Nachrichtenaustausch als auch Zustandswechsel eingespart werden können. Erste Erfahrungen mit einer integrierten Implementierung der Darstellungs- und Kommunikationssteuerungsschicht liegen bereits vor und ergeben signifikante Geschwindigkeitssteigerungen.

Bernd Hofmann

Eine Estelle-Spezifikation des Dienstes der ISO-Norm „Distributed Transaction Processing“

Dieser Bericht beschreibt eine Anwendung der formalen Beschreibungstechnik (FDT: Formal Description Technique) Estelle auf das ISO-Normungsprojekt ISO Distributed Transaction Processing (ISO TP). Da durch dieses Projekt die FDT Estelle in einer vergleichsweise frühen Entwurfs-Phase der ISO-TP-Norm angewandt wurde, konnten viele Fehler und Inkonsistenzen zu einem frühen Zeitpunkt entdeckt und beseitigt werden.

Ludger Walther, H. Rüdiger Wiehle

Preisträger

Erweiterung des X11-Servers zur digitalen Bewegtbilddarstellung

In dieser Arbeit wird eine Erweiterung von X11 für die Bewegtbilddarstellung in einer verteilten Umgebung vorgestellt. Sie ermöglicht den benutzerkontrollierten Ablauf von Filmen in Fenstern, die von X zur Verfügung gestellt werden. Nach einer Einführung in die Problematik der Bewegtbilddarstellung und -übertragung wird die Erweiterung des X-Window-Systems detailliert beschrieben. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Funktionalität der Benutzerschnittstelle und der Verarbeitung von Filmaufträgen im X-Server. Außerdem werden verschiedene Leistungsmessungen präsentiert, die zur Engpaßanalyse des Systems durchgeführt wurden.

Ralf Keller

Approximative Analyse der Transferzeit in ATM-Netzen

Das zukünftige Breitband-ISDN soll eine Vielzahl verschiedener Dienste mit verschiedenen Bitraten und Dienstgüteanforderungen unterstützen. Der asynchrone Transfermode (ATM) bietet hier bezüglich der Bitratenanforderungen einen sehr flexiblen Übertragungsmechanismus. Trotzdem bleiben die Dienstgüteparameter eine kritische Größe in ATM-Netzen. Ein wesentlicher Dienstgüteparameter für Dienste, die Realzeitanforderungen an die Übertragung stellen, ist der variable Anteil der Verzögerung, der durch die Verteilung der Durchlaufzeit (Transferzeit) durch ein ATM-Netz charakterisiert wird. In dieser Arbeit wird ein analytischer Ansatz zur Berechnung dieser Verteilung sowohl für einzelne Netzknoten, als auch für eine komplette Referenzverbindung vorgestellt.

Markus Eberspächer

Leistungsbewertung eines prioritätengesteuerten Realzeit-Kommunikationssystems

Die ständig wachsende Anzahl von Automobilen in den letzten Jahrzehnten sowie Prognosen über Wachstumsraten im Personen- und Güterverkehr zeigen, daß eines der Hauptprobleme der heutigen Zeit in der Verhinderung des drohenden Verkehrskollapses liegt. Vor einigen Jahren entstandene europäische Forschungsprojekte wie PROMETHEUS (Programme for an European Traffic with highest Efficiency and unprecedented Safety) oder DRIVE (Dedicated Road Infrastructure for Vehicle Safety in Europe) arbeiten an der Verwirklichung eines computerunterstützten Kontroll- und Kooperationssystems für den Straßenverkehr, das im wesentlichen folgende Zielsetzungen erfüllen soll: Erhöhung der Verkehrssicherheit,Verringerung von Umweltbelastungen,Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit des Verkehrsnetzes,Bereitstellung zusätzlicher Dienste (Erhöhung des Fahrerkomforts).

Andreas Fasbender

DEOS: Ein Kernsystem für verteilte, ereignisgesteuerte, objekt-orientierte Simulation

Im Rahmen einer Diplomarbeit wurde in der Arbeitsgruppe Telematik der Universität Kaiserslautern unter Leitung von Professor Mühlhäuser (jetzt Universität Karlsruhe) ein Kernsystem zur verteilten Simulation entwickelt und in der objekt-orientierten Programmiersprache und Entwicklungsumgebung Trellis/DOWL (siehe [ACHA91]) implementiert. Zusammen mit einem parallel dazu entwickelten Benutzersystem (siehe [SELI92]) kann das Gesamtsystem DEOS (Distributed event-driven object-oriented Simulation) sowohl zur Durchführung von ereignisgesteuerten Simulationsexperimenten als auch zur Evaluierung verschiedener Strategien der verteilten Simulation verwendet werden.

Martin G. Staib

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