Verteilte und Vernetzte Systeme

Verteilte und Vernetzte Systeme

Moderne Systeme wie Fabrikanlagen oder Flugzeuge und Autos bestehen aus vielen Komponenten, die jeweils auf bestimmte Aufgaben spezialisiert sind. Dennoch muss das aus ihnen bestehende Gesamtsystem reibungslos funktionieren. So besitzen beispielsweise moderne Autos eine Vielzahl von Steuergeräten, um die Funktionalität des Fahrzeugs zu gewährleisten. Diese Steuergeräte arbeiten nebenläufig und müssen miteinander vernetzt werden, sodass sie Informationen wie Messdaten oder Steuerbefehle miteinander austauschen können.

Oftmals sind die Grenzen des verteilten Systems nicht derart klar und eng gesetzt, da über das Mobilfunknetz und das Internet auf Daten oder Rechenleistung von weit entfernten Rechenzentren zugegriffen werden muss. Unabhängig von seiner Größe oder der darunterliegenden Netzwerkarchitektur nennt man einen solchen Zusammenschluss von unabhängigen Computern auch ein verteiltes System, sofern es dem Benutzer gegenüber als ein einzelnes, kohärentes System erscheint.

Herausforderungen

Die Herausforderungen an die Entwicklung von Netzwerken und von verteilten Systemen sind vielfältig und reichen von den grundlegenden funktionalen Aspekten, also dem reinen Umsetzen der gewünschten Funktionalität, bis hin zu verschiedensten nicht-funktionalen Anforderungen wie Performanz, Sicherheit, Skalierbarkeit oder (Energie-)Effizienz des vorgeschlagenen Systementwurfs.

Zukünftig wird die Nutzung von Anwendungen steigen, die keine Toleranzen bezüglich eines schnellen, zuverlässigen und vorhersagbaren Datentransports zulassen, wie etwa Herzoperationen aus der Ferne. Die Forschung befasst sich daher mit den unterschiedlichsten Aspekten moderner Computersysteme. Darunter sind der Entwurf und die Analyse von Hardware und Software sowie deren Integration, die Simulation und Messung von Systemverhalten oder die Analyse und Optimierung von Algorithmen unter gewissen nicht-funktionalen Aspekten.

Schwerpunkte

Der Forschungsbereich Verteilte und Vernetzte Systeme mit Prof. Dr. Steffen Bondorf befasst sich vor allem mit folgenden Themen:

Performance Modeling: Ziel ist das Verstehen und Manipulieren komplexer Abhängigkeiten innerhalb von Systemen, sodass deren Leistung hergeleitet und erhöht werden kann. Dies wird im Kontext verteilter und vernetzter Systeme verfolgt, die als Systeme von unabhängigen Warteschlangen interpretiert werden.

Deterministische Leistungsanalyse: Analyse deterministischer Netzwerke unter Verwendung des Netzwerkkalküls.