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SFB 376 - Teilprojekt A2Universelle Basisdienste |
In diesem Teilprojekt werden Basisdienste entwickelt, die einem Nutzer eines parallelen oder verteilten Systems einen einfachen und effizienten Zugriff auf Ressourcen wie Rechenzeit, Speicherplatz und Kommunikationsbandbreite ermöglichen. In der vergangenen Antragsphase lag der Schwerpunkt unserer Arbeiten auf der Entwicklung von Basisdiensten für lose gekoppelte Systeme, die sich z.B. durch ihre Heterogenität von den eng gekoppelten, massiv parallelen Systemen abheben, die in den ersten Förderphasen betrachtet wurden.
Normalerweise sind derartige Systeme nicht proprietär, d.h. es existiert kein exklusiver Zugriff auf Ressourcen, sondern es gibt eine Vielzahl von Nutzern, die um die Ressourcen des Systems konkurrieren. Diese Tatsache wirft drei Problemklassen auf.
Zum Einen muß man realistischerweise davon ausgehen, dass die verschiedenen Nutzer des Systems ihre eigenen privaten Ziele verfolgen. Im Internet z.B. ist ein Provider daran interessiert den Service für seine eigenen Kunden zu optimieren, wobei ihn die Servicequalität der anderen Internetnutzer nicht interessiert. Die Konzentration mehrerer Provider auf die eigenen persönlichen Ziele kann allerdings zu einem Performanceverlust des Gesamtsystems führen. Wir werden in der kommenden Antragsphase anhand von spieltheoretischen Modellen derartige Effekte, die sich aus der fehlenden Kooperation der Systemnutzer ergeben, untersuchen und verbesserte Protokolle für die Ressourcenverwaltung in solchen nicht-kooperativen Netzwerken entwickeln.
Aus der Sicht einer verteilten Anwendung wirkt sich die Tatsache, dass kein exklusiver Zugriff auf Ressourcen existiert, wie eine ständige Veränderung des Systems aus, da ein ständig wechselnder Anteil der Ressourcen von konkurrierenden Anwendungen konsumiert wird, und damit nicht mehr zu Verfügung steht. In der kommenden Antragsphase werden wir deshalb auch Basisdienste für
dynamische Netzwerke entwickeln, in denen sich die Verfügbarkeit von Ressourcen während der Laufzeit einer Anwendung verändert. Insbesondere möchten wir hierbei auf Netzwerke mit veränderlicher Kommunikationsbandbreite eingehen, da dieses Szenario z.B. auch in Manets (vgl. Teilprojekt C6) von Bedeutung ist, in denen sich die physikalische Eigenschaften von Netzwerkverbindungen aufgrund der Mobilität der Knoten verändert.
Eine weitere interessante Fragestellung in verteilten Systemen mit vielen verschiedenen Nutzern betrifft die Erzeugung eines effizienten Overlay-Netzwerks, das es einer bestimmten Nutzergruppe erlaubt auf einfache Weise Daten auszutauschen. Falls alle Knoten/Nutzer, die zu dem Overlay-Netzwerk gehören prinzipiell gleichberechtigt sind, spricht man hierbei auch von einem Peer to Peer Netzwerk. Der wichtigste Basisdienst für ein solches Peer to Peer Netzwerk ist ein File-sharing System, das es den Nutzern erlaubt Dateien anhand ihres Namens innerhalb des Netzwerks zu lokalisieren. Bei der Implementierung solch einer Suchfunktionalität muß insbesondere berücksichtigt werden, dass sich die Knotenmenge des Netzwerks ständig verändert, d.h. dass sich ständig Nutzer dem Peer to Peer Netzwerk anschließen, und es auch wieder verlassen. Wir werden in der kommenden Antragsphase versuchen Peer to Peer Systeme zu entwickeln, die die Congestion im Netzwerk, die durch die Bearbeitung von Suchanfragen erzeugt wird, minimieren.
Nash Equilibria in Routing-Netzwerken Integrierte Resourcenvervaltung / Lastverteilung QoS Flüsse Job-Shop mit Multiprozessoraufgaben
Peer to Peer Netzwerke Dynamische Netzwerke Graphzerlegungen
