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Lehrstuhl für Informatik III

Aktuelle Entwicklungen zukünftiger Internet-Strukturen

Seminar Aktuelle Entwicklungen zukünftiger Internet-Strukturen

Betreuer: Dr. rer. nat. Thomas Zinner
Zeit und Ort: Koordinierungstreffen Dienstag, 14. April 2015, 14:15 Uhr


Alle Daten zum Seminar finden Sie auf WueCampus.

Allgemeine Hinweise

Interessierte Studenten sind eingeladen, die unten angegebenen Assistenten direkt anzusprechen oder am Koordinierungstreffen vorbeizuschauen.
Die Seminare sind sowohl für den Bachelor- als auch den Master-Studiengang geeignet. Die aufgelisteten Themen können sofort vergeben werden. Dazu bitte an den jeweiligen Betreuer wenden.

Themen

  • Die Netzwerkkarte, das unbekannte Wesen
    Betreuer: Steffen Gebert, Zielgruppe: vorzugsweise Master, Status: vergeben
    Moderne Netzwerkkarten enthalten weitaus mehr, als man erwarten würde. Außer verschiedenen Hardware-Queues, Mechanismen zur Interrupt-Moderation, Hardware-Timestamping und Schnittstellen zum direkten Schreiben in den User-Space verbergen sich sicher noch zahlreiche weitere interessante Funktionen in 1G/10G/40G NICs.
    Im Seminar soll nach selbstständiger Recherche und Diskussion mit dem Betreuer ein Überblick über einige der Funktionen gegeben werden und mögliche Anwendungsfälle (auch im wissenschaftlichen Bereich) aufgezeigt werden.
  • YANG & NETCONF
    Betreuer: Steffen Gebert, Zielgruppe: vorzugsweise Master, Status: zu vergeben
    Beschreibung: YANG is a data modeling language for the NETCONF network configuration protocol. YANG primer. NETCONF allows the remote configuration of network devices using Remote Procedure Calls (RPC), while YANG specifies the objects that are accessible for a certain device.
    YANG plays an important role also in modern SDN controllers as well as in configuration management solutions like tail-f.
    Goal of the presentation should be to provide a brief overview of YANG and NETCONF, as well as its application in SDN.
  • Service Chaining von Netzwerkfunktionen
    Betreuer: Thomas Zinner, Zielgruppe: vorzugsweise Master, Status: vergeben
    Ein neuer Netzwerktrend sind die sogennanten virtualisierten Netzfunktionen. Spezialisierte Hardware wird als Softwarelösung in virtuellen Maschinen angeboten und kann recht einfach in Datenzentren instantiiert werden. Zusammen mit SDN können Pakete sehr einfach unterschiedliche Netzwerkfunktionen hintereinander durchlaufen, was als Service Chaining bezeichnet wird.
    Im Seminar soll nach selbstständiger Recherche und Diskussion mit dem Betreuer ein Überblick über Service Chaining gegeben werden und mögliche Anwendungsfälle (auch im wissenschaftlichen Bereich) aufgezeigt werden. Als Einstieg eignet sich "OpenNF: Enabling Innovation in Network Function Control".
  • Resilience Measures for SDN-based Networks
    Betreuer: Stanislav Lange, Status: vergeben
    Im Seminar sollen nach selbstständiger Recherche und Diskussion mit dem Betreuer verschiedene Maße zur Quantifizierung der Robustheit / Ausfallsicherheit von SDN Netzen präsentiert und miteinander verglichen werden. Dieser Vergleich sollte verschiedene Aspekte beleuchten, etwa die Komplexität der Berechnung, abgedeckte Szenarien und Anwendbarkeit in ähnlichem Kontext (z.B. allgemeine Netze / Netze mit NFV Komponenten).
    Möglicher Einstieg: Software-Defined Networking: A Comprehensive Survey (Kapitel V-C)
  • Quality Indicators for Multiobjective Optimization Algorithms
    Betreuer: Stanislav Lange, Status: vergeben
    Bei zahlreichen Optimierungsproblemen aus der Praxis sollen mehrere, oftmals miteinander konkurrierende, Zielfunktionen berücksichtigt werden. Algorithmen zur Lösung solcher Optimierungsprobleme geben daher eine Menge von Lösungen zurück, die mögliche Alternativen bezüglich der Kriterien aufzeigen.
    Realistische Probleminstanzen können meist nicht erschöpfend analysiert werden, sodass auf heuristische Ansätze zurückgegriffen wird. Diese Ansätze liefern eine Schätzung der beschriebenen Lösungsmenge. Um verschiedene Heuristiken miteinander zu vergleichen, werden Mechanismen zur Quantifizierung der Güte einer solchen Schätzung benötigt.
    Im Seminar sollen nach selbstständiger Recherche und Diskussion mit dem Betreuer verschiedene Gütemaße für Heuristiken zur Lösung mehrkriterieller Optimierungsprobleme präsentiert und miteinander verglichen werden. Dieser Vergleich sollte unter anderem die Komplexität der Berechnung, erforderliche Eingaben sowie mögliche Vor- und Nachteile der Maße beleuchten.
    Mögliche Einstiegspunkte:
    • A Tutorial on Evolutionary Multiobjective Optimization (Kapitel 5.3)
    • Swarm and Evolutionary Computation (Kapitel 4.2)
  • Distributed OpenFlow Testbed
    Betreuer: Anh Nguyen-Ngoc, Status: vergeben
    With the growing adoption of Software Defined Networking (SDN) technology, there is a compelling need for an SDN emulator that can facilitate experimenting with new SDN solutions. Distributed OpenFlow Testbed (DOT) is introduced by WatSDN research group at the University of Waterloo, allows to distribute the emulated network across multiple physical machines to scale with network size and traffic volume. The seminar is a study how does DOT work, by emulating a SDN network follows the DOT tutorial, evaluates and compares to Mininet (a standard SDN and OpenFlow emulator).
    More information about DOT can be found at: DOT: Distributed OpenFlow Testbed
  • The GPU SDN controller
    Betreuer: Anh Nguyen-Ngoc, Status: zu vergeben
    The most important properties of SDN network are the separation and centralization of the control plane from the data plane, which provides more flexibility and programmability to deploy network behaviors. However, in a large network with only one SDN controller, the bottleneck could be the performance of the controller when there is a huge number of flows pass through the controller but the CPU is not enough performance to handle all of flows with the high efficiency. An approach is offloading all the packet inspection and creation from CPU of the controller to the GPU. In Towards a GPU SDN Controller, their evaluation shows that the controller is able to process 17 Million flows/s when using a GPU instead of CPU. This seminar towards to study the limitation of processing flows of CPUs and to research the method which the authors implemented on the paper above.
  • Load Balancing for datacenter networks
    Betreuer: Giuseppe Cofano (Gastwissenschaftler), Status: zu vergeben
    Datacenter networks provide their flows with high bandwidth via a large number of paths between any pair of hosts. Efficient utilization of these paths is critical to the performance of datacenter applications. In particular, large-scale online services such as Web search, retail, and advertising run under soft real-time requirements for improved user experience and revenue. For this reason the flow balancing algorithm plays a key role in modern datacenter networks. In this paper the algorithm FlowBender is proposed, a novel flow-level technique that is claimed to achieve the same performance as other load balancing schemes with the advantage of lower complexity. The seminar aims at studying the key issues underlying load balancing in datacenter networks and at analyzing the advantages and the drawbacks of the flow-level approach.

Hinweise

Das Seminar wird als Blockseminar abgehalten. Die einzelnen Vortragstermine werden während des Semesters im Wuecampus und per Mail angekündigt.

Teilnehmer des Seminars müssen rechtzeitig auf ihren Betreuer zugehen und das Thema mit ihm besprechen. Wir legen sehr großen Wert auf einen professionellen Vortrag. Dazu zählen sowohl der Inhalt als auch die Art der Präsentation sowie das Vortragen.

Die Teilnehmer müssen sich selbständig in ihr Thema einarbeiten und einen didaktisch gut aufbereiteten Vortrag von max. 25 Minuten ausarbeiten. Das Material stellt der Betreuer. Er steht für Fragen zur Verfügung. Eine weiterführende Literaturrecherche wird ggf. erwartet. Die schriftliche Ausarbeitung des Themas ist laut Prüfungsordnung verpflichtend.

Wir verlangen zwei Wochen vor dem offiziellen Vortragstermin einen Probevortrag, der dazu dient den Vortrag zu üben und zu verbessern. Manche Betreuer haben Dienstreisen und andere Termine, so dass sie zeitlich gebunden sind. Daher muss der Termin rechtzeitig mit dem Betreuer abgestimmt werden. Wir erwarten, dass sich die Teilnehmer für den Probevortrag vorbereiten und ihren Vortrag vorher mit Kommilitonen mehrfach üben. Etwaiges Feedback der Kommilitonen sollte eingearbeitet werden.

Vortragende, die keinen angemessenen Vortrag bis zu ihrem finalen Vortragstermin vorbereitet haben, werden auf das kommende Semester verwiesen. Eine kurzfristige Verschiebung der Vortragstermine ist leider nicht möglich. Es besteht Anwesenheitspflicht bei allen Terminen für die Teilnehmer. Die Anwesenheit wird kontrolliert.