Modulhandbuch

Informatik (INFM)

Advanced Networking

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Erfolgreiche Teilnehmer

  • verfügen über ein vertieftes und differenziertes Wissen aus den Bereichen Cloud Computing, Peer-to-Peer-Systeme und Mesh Networking
  • sind in der Lage, etablierte Methoden aus diesen Bereichen einzusetzen, um tragfähige Problemlösungen unter gegebenen Randbedingungen zu realisieren
  • haben ein Verständnis für Zielkonflikte bei der Realisierung von Lösungen und sind fähig, diese durch Tuning für die spezifische Anwendungsumgebung zu optimieren.
  • sind in der Lage, sich selbst forschungsnahe Inhalte zu erschließen und umzusetzen.
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Modulprüfung für "Advanced Networking" (K60)
"Praktikum  Advanced Networking" muss "m.E." attestiert sein

Leistungspunkte Noten

5 CP

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. Erwin Mayer

Max. Teilnehmer 15
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Master-Studiengang INFM

Veranstaltungen

Advanced Networking

Art Vorlesung
Nr. EMI2103
SWS 2.0
Lerninhalt

1. Einführung

2. Cloud Computing

  • Grundlagen
  • Anwendungsszenarien
  • Cloud Architekturen und Schnittstellen in die Cloud
  • Global Players (Amazon, Google, Microsoft, ..)
  • Zuverlässigkeit in der Cloud
  • Datenkonsistenz in der Cloud
    (CAP Theorem, PAXOS, Multi-Paxos)
  • Weiterführende Themen

3. Software-Defined Networking

  • Architektur, Grundbegriffe
  • OpenFlow
  • Controller Frameworks
  • SDN-Applikationen und Programmierung
  • Network Functions Virtualiziation (NFV)
  • Weiterführende Themen

4. Peer-to-Peer-Systeme mit Schwerpunkt DHTs

  • Einführung in Peer-to-Peer-Systeme
  • Motivation für Distributed Hash Tables (DHTs)
  • Grundlagen und Architekturen von DHTs
  • CHORD
  • CAN
  • Pastry/Tapestry
  • Kademlia
  • Weiterführende Themen

5. Mobile Mesh-Netzwerke

  • Einführung und Motivation
  • Basistechnologien von Mobilen Netzen (WLAN, WPAN, UMTS, LTE,..)
  • Wireless Mesh Networks (WMNs)
  • Mobile Ad Hoc Networks (MANETs)
  • Reaktive Routing-Protokolle
  • Proaktive Routing-Protokolle
  • Der 802.11s Standard
  • Weiterführende Themen

 

Literatur

Hwang, Dongarra, Fox, Distributed and Cloud Computing, Morgan Kaufman, 2011

Steinmetz, Wehrle, Peer-to-Peer Systems and Applications, Springer Verlag 2005

Mahlmann, Schindelhauer, Peer-to-Peer-Netzwerke, Algorithmen und Methoden, Springer Verlag, 2007

Göransson, Black, Culver, Software Defined Networks - A Comprehensive Approach, Morgan Kaufmann, 2017

Stallings, Foundations of Modern Networking - SDN, NFV, SoE, IoT and Cloud, Pearson, 2016

Roth, J., Mobile Computing, Dpunkt-Verlag, 2005

Fuchß, T., Mobile Computing, Hanser Verlag, 2009

 

 

Praktikum Advanced Networking

Art Praktikum
Nr. EMI2104
SWS 2.0
Lerninhalt

Vertiefung und Ergänzung der namensgleichen Vorlesung durch praktische Übungen

1. Cloud Computing

  • Praktische Arbeit in der Cloud (z.B. Amazon Cloud) 
  • Verwendung unterschiedlicher Zugriffsschnittstellen (Webkonsole,
    Kommondozeilensteuerung,  Web Services API)
  • Aufbau diverser Interaktionsszenarien
  • Praktische Verwendung eines Load Balancers

2. Software-Defined Networking

  • Simulationsumgebung Mininet
  • Einführung in openVSwitch und seine Werkzeuge
  • Analyse von OpenFlow Netzwerkverkehr
  • Erstellen einer OpenFlow-Anwendung unter Nutzung
    eines Controller-Frameworks
  • Konfiguration und Betrieb von OpenFlow-fähiger Hardware
    mit eigener Anwendung

3. Distributed Hash Tables

  • Praktische Implementierung des CHORD-Algorithmus
  • Aufbau einer Simulationsumgebung für CHORD
  • Messung des Laufzeitverhaltens von CHORD unter
    unterschiedlichen Ausgangsbedingungen
Literatur

Hwang, Dongarra, Fox, Distributed and Cloud Computing, Morgan Kaufman, 2011

Göransson, Black, Culver, Software Defined Networks - A Comprehensive Approach, Morgan Kaufmann, 2017

Stallings, Foundations of Modern Networking - SDN, NFV, SoE, IoT and Cloud, Pearson, 2016

Steinmetz, Wehrle, Peer-to-Peer Systems and Applications, Springer Verlag 2005

Mahlmann, Schindelhauer, Peer-to-Peer-Netzwerke, Algorithmen und Methoden, Springer Verlag, 2007

Roth, J., Mobile Computing, Dpunkt-Verlag, 2005

Fuchß, T., Mobile Computing, Hanser Verlag, 2009