Überlastabwehr in Metropolitan Area Networks

Die sog. Metropolitan Area Networks (MANs) sollen die Lücke schließen zwischen den lokalen Kommunikationssystemen (Local Area Networks, LANs) und den Weitverkehrsnetzen (Wide Area Networks, WANs). Die Ausdehnung dieser Schlüsselkomponente im Rahmen der geplanten sog. "Infobahn" reicht von einzelnen Stadtteilen bis hin zu ganzen Städten und Regionen. Obwohl somit eine Optimierung für den Einsatz über erheblich größere Entfernungen erforderlich ist, wird von MANs ein LAN-ähnliches Verhalten erwartet. Konkret bedeutet dies hohe Datenrate, geringe Fehlerraten und geringe Verzögerungen, vor allem aber die schnelle Anpassung an starke Schwankungen der angebotenen Last. Da MANs im Gegensatz zu den LANs i.d.R. von verschiedenen Organisationen genutzt werden, erlangt die Abwehr von überlast und der Schutz vor konkurrierenden Verkehrsströmen anderer Nutzer besondere Bedeutung. Durch die Erforschung geeigneter Strategien soll das Projekt hier vor allem in den Bereichen "Multimedia Bridging für MANs", "MAN-übergreifende virtuelle LANs" und "Available Bit Rate (ABR) - Kommunikation" zur Lösung offener Probleme beitragen.

Ziele

Das Projekt hat die Erforschung von netzinternen Strategien zur überlastabwehr in Metropolitan Area Networks zum Ziel. Es beschränkt sich somit auf die Ebenen 2 und 3 des OSI-Modells. Nachdem in einem ersten Antragszeitraum realistische Lastmodelle für Simulationen erstellt und Protokolle zur Regelung des Medienzugangs analysiert wurden, wird im Rahmen des bis Anfang 1999 laufenden Folgeprojektes die überlastabwehr bei Einsatz von MAC-Bridges betrachtet. Insbesondere in den Bereichen "Multimedia Bridging für MANs" und "MAN-übergreifende virtuelle LANs" gibt es noch viele offene Fragen im Bereich der überlastabwehr, an deren Bearbeitung sich das Institut für Informatik 4 der Universität Bonn beteiligt. Dies gilt sowohl für die präventiven Mechanismen, die sich vor allem bei verbindungsorientierter Kommunikation als zweckmäßig erweisen, als auch für die reaktiven Mechanismen, mit denen überlastsituationen behandelt werden können, wenn diese bereits eingetreten sind. Die Bedeutung der ATM-basierten Kommunikation spiegelt sich in einer eigenständigen Aktivität zur Analyse von überlastabwehr in ATM-MANs wider. Neben anderen, untergeordneten Zielen steht hier die Analyse des Zusammenwirkens der ATM-internen Mechanismen im Rahmen des neuen "ABR-Dienstes" mit der überlastabwehr auf Vermittlungsschicht und den Konzepten nach IEEE 802 im Mittelpunkt. Da die Multicast-Kommunikation massiv an Bedeutung gewinnt, besteht ein weiteres Ziel des Projektes darin, die für Unicast-übertragung gewonnenen Erkenntnisse in möglichst großem Umfang auf diesen Bereich zu übertragen.

Arbeitsprogramm

Das Arbeitsprogramm gliedert sich in insgesamt sechs "Phasen", von denen die ersten beiden bereits abgeschlossen sind.

• Phase 1: Erstellung realistischer Lastmodelle
• Phase 2: Analyse von überlastabwehr auf MAC-Ebene
• Phase 3: überlastabwehr in MANs nach IEEE 802
• Phase 4: überlastabwehr in ATM-MANs
• Phase 5: Erweiterung auf Multicast-Kommunikation
• Phase 6: Exemplarische Implementierung