Bestehende Kommunikations-Infrastrukturen für die Gewährleistung der Funktionalität von Internet-Diensten und -Anwendungen sowie von Anlagen und Netzwerken im Automatisierungs- und Heimumfeld zeichnen sich oft durch einen unflexiblen, zentralisierten und proprietären Aufbau aus.

Mit steigender Komplexität des Internets und seiner ständig wachsenden Anzahl an Nutzern gehen damit bei zahlreichen Internet-Basisdiensten sowie administrativen und Wartungsdiensten ernsthafte Probleme bezüglich der Skalierbarkeit und Widerstandsfähigkeit einher. Einerseits sind diese Dienste von betagter zentralisierter Netzwerkinfrastruktur abhängig, die das Client-Server-Netzwerk zu Grunde legen und nicht mit heutigen und zukünftigen Internet-Dimensionen skalieren. Andererseits müssen kostenintensive neue Infrastrukturen bereitgestellt werden, um die unzureichende Skalierbarkeit und Widerstandsfähigkeit auszugleichen.

Zentralisierte Anlagen und Netzwerke, die zum Automatisierungs- und Heimumfeld gehören, weisen auf Grund ihrer zentralen Instanz einen Single Point of Failure auf, sind hierdurch anfällig für Ausfälle und skalieren zudem nicht mit steigender Aufgabenkomplexität.

Diesbezüglich bieten integrierte dezentralisierte Designs wie das P2P-Paradigma eine exzellente technologische Basis für die Realisierung dezentralisierter Lösungen, um existente Strukturen zu ergänzen oder zu ersetzen. Um diese Designs als zuverlässigen Ersatz für das Client-Server-Paradigma zu qualifizieren, müssen sie verschiedene Anforderungen erfüllen. Sowohl für zeitkritische Internet-Dienste und -Anwendungen als auch im Automatisierungs- und Heimumfeld ist beispielsweise die Einhaltung von Echtzeit ein notwendiges Kriterium.

Daraus ergibt sich die Motivation für dieses Projekt, die darin besteht, notwendige Maßnahmen zu untersuchen, um diese Anforderungen zu erfüllen und eine umfassende Integration verteilter Dienste und Anwendungen in IP-basierten Netzen zu unterstützen. Dadurch wird schließlich ein Paradigmenwechsel zu integrierten dezentralisierten Designs mit erhöhter Skalierbarkeit und Widerstandsfähigkeit ermöglicht.

ab 10/2012

Jan Skodzik, Peter Danielis, Vlado Altmann, Dirk Timmermann:
HaRTKad: A Hard Real-Time Kademlia Approach
11th IEEE Consumer Communications & Networking Conference (CCNC), Las Vegas, USA, Januar 2014

Jan Skodzik, Peter Danielis, Vlado Altmann, Dirk Timmermann:
Extensive Analysis of a Kad-based Distributed Storage System for Session Data
18th IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC), Split, Kroatien, Juli 2013

Vlado Altmann, Peter Danielis, Jan Skodzik, Frank Golatowski, Dirk Timmermann:
Optimization of Ad Hoc Device and Service Discovery in Large Scale Networks
18th IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC), Split, Kroatien, Juli 2013

Jan Skodzik, Peter Danielis, Vlado Altmann, Dirk Timmermann:
Time Synchronization in the DHT-based P2P Network Kad for Real-Time Automation Scenarios
2nd IEEE WoWMoM Workshop on the Internet of Things: Smart Objects and Services (IoT-SoS) 2013, Madrid, Spain, Juni 2013

Jan Skodzik, Vlado Altmann, Benjamin Wagner, Peter Danielis, Dirk Timmermann:
A Highly Integrable FPGA-Based Runtime-Configurable Multilayer Perceptron
27th IEEE International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA-2013) , Barcelona, Spanien, März 2013