In the last 40 years, complexity theory has grown to a rich and powerful field in theoretical computer science. The main task of complexity theory is the classification of problems with respect to their consumption of resources (e.g., running time or required memory). To study the computational complexity (i.e., consumption of resources) of problems, similar problems are grouped into so called complexity classes. During the systematic study of numerous problems of practical relevance, no efficient algorithm for a great number of studied problems was found. Moreover, it was unclear whether such algorithms exist. A major breakthrough in this situation was the introduction of the complexity classes P and NP and the identification of hardest problems in NP. These hardest problems of NP are nowadays known as NP-complete problems. One prominent example of an NP-complete problem is the satisfiability problem of propositional formulas (SAT). Here we get a propositional formula as an input and it must be decided whether an assignment for the propositional variables exists, such that this assignment satisfies the given formula. The intensive study of NP led to numerous related classes, e.g., the classes of the polynomial-time hierarchy PH, P, #P, PP, NL, L and #L. During the study of these classes, problems related to propositional formulas were often identified to be complete problems for these classes. Hence some questions arise: Why is SAT so hard to solve? Are there modifications of SAT which are complete for other well-known complexity classes? In the context of these questions a result by E. Post is extremely useful. He identified and characterized all classes of Boolean functions being closed under superposition. It is possible to study problems which are connected to generalized propositional logic by using this result, which was done in this thesis. Hence, many different problems connected to propositional logic were studied and classified with respect to their computational complexity, clearing the borderline between easy and hard problems. / In den letzten 40 Jahren hat sich die Komplexitätstheorie zu einem reichen und mächtigen Gebiet innerhalb der theoretischen Informatik entwickelt. Dabei ist die hauptsächliche Aufgabenstellung der Komplexitätstheorie die Klassifikation von Problemen bezüglich des Bedarfs von Rechenzeit oder Speicherplatz zu ihrer Lösung. Um die Komplexität von Problemen (d.h. den Bedarf von Resourcen) einzuordnen, werden Probleme mit ähnlichem Ressourcenbedarf in gleiche sogenannte Komplexitätsklassen einsortiert. Bei der systematischen Untersuchung einer Vielzahl von praktisch relevanten Problemen wurden jedoch keine effizienten Algorithmen für viele der untersuchten Probleme gefunden und es ist unklar, ob solche Algorithmen überhaupt existieren. Ein Durchbruch bei der Untersuchung dieser Problematik war die Einführung der Komplexitätsklassen P und NP und die Identifizierung von schwersten Problemen in NP. Diese schwierigsten Probleme von NP sind heute als sogenannte NP-vollständige Probleme bekannt. Ein prominentes Beispiel für ein NP-vollständiges Problem ist das Erfüllbarkeitsproblem für aussagenlogische Formeln (SAT). Hier ist eine aussagenlogische Formel als Eingabe gegeben und es muss bestimmt werden, ob eine Belegung der Wahrheitswertevariablen existiert, so dass diese Belegung die gegebene Formel erfüllt. Das intensive Studium der Klasse NP führte zu einer Vielzahl von anderen Komplexitätsklassen, wie z.B. die der Polynomialzeithierarchie PH, P, #P, PP, NL, L oder #L. Beim Studium dieser Klassen wurden sehr oft Probleme im Zusammenhang mit aussagenlogischen Formeln als schwierigste (vollständige) Probleme für diese Klassen identifiziert. Deshalb stellt sich folgende Frage: Welche Eigenschaften des Erfüllbarkeitsproblems SAT bewirken, dass es eines der schwersten Probleme der Klasse NP ist? Gibt es Einschränkungen oder Verallgemeinerungen des Erfüllbarkeitsproblems, die vollständig für andere bekannte Komplexitätsklassen sind? Im Zusammenhang mit solchen Fragestellungen ist ein Ergebnis von E. Post von extremem Nutzen. Er identifizierte und charakterisierte alle Klassen von Booleschen Funktionen, die unter Superposition abgeschlossen sind. Mit Hilfe dieses Resultats ist es möglich, Probleme im Zusammenhang mit verallgemeinerten Aussagenlogiken zu studieren, was in der vorliegenden Arbeit durchgeführt wurde. Dabei wurde eine Vielzahl von verschiedenen Problemen, die in Zusammenhang mit der Aussagenlogik stehen, studiert und bezüglich ihrer Komplexität klassifiziert. Dadurch wird die Grenzlinie zwischen einfach lösbaren Problemen und schweren Problemen sichtbar.

In the last years, visual methods have been introduced in industrial software production and teaching of software engineering. In particular, the international standardization of a graphical software engineering language, the Unified Modeling Language (UML) was a reason for this tendency. Unfortunately, various problems exist in concrete realizations of tools, e.g. due to a missing compliance to the standard. One problem is the automatic layout, which is required for a consistent automatic software design. The thesis derives reasons and criteria for an automatic layout method, which produces drawings of UML class diagrams according to the UML specification and issues of human computer interaction, e.g. readability. A unique set of aesthetic criteria is combined from four different disciplines involved in this topic. Based on these aethetic rules, a hierarchical layout algorithm is developed, analyzed, measured by specialized measuring techniques and compared to related work. Then, the realization of the algorithm as a Java framework is given as an architectural description. Finally, adaptions to anticipated future changes of the UML, improvements of the framework and example drawings of the implementation are given. / Visuelle Techniken im Software-Entwurf haben in den letzten Jahre Einzug in Industrie und Lehre gehalten. Begünstigt wurde dies durch die Unified Modeling Language (UML), eine international standardisierte, graphische Entwurfssprache. Dennoch klaffen weite Lücken bei der Umsetzung in konkrete Tools, teils an der Realisierung des Standards, insbesondere aber auch beim automatischen Layout, das für konsistenten (teil-)automatisierten Softwareentwurf unerlässlich ist. Die Arbeit stellt zunächst Gründe und Kriterien für ein standardkonformes, menschenlesbares automatisches Layout von UML Klassendiagrammen zusammen. Ästhetische Kriterien werden aus vier unterschiedlichen Fachdisziplinen destilliert und kombiniert. Basierend auf diesen Kriterien wird danach ein hierarchischer Layoutalgorithmus entwickelt, analysiert, mit speziellen Messverfahren vermessen und mit Konkurrenzalgorithmen verglichen. Im Anschluss daran wird die Realisierung des Algorithmus als Java-Framework im Rahmen einer Architekturbeschreibung diskutiert. Anpassungen an zukünftige Entwicklungen der UML, Weiterentwicklungen des Frameworks und Beispieldiagramme, die von der Implementierung generiert wurden, runden die Arbeit ab.

Generating coordinated motion for a mobile robot operating in natural, continuously changing environments among moving obstacles such as humans is a complex task which requires the solution of various sub problems. In this thesis, we will cover the topics of perception and navigation in dynamic environments, as well as reasoning about the motion of the obstacles and of the robot itself. Perception is mainly considered for a laser range finder, and an according method for obstacle detection and tracking is proposed. Network optimization algorithms are used for data association in the tracking step, resulting in considerable robustness with respect to clutter by small objects. Navigation in general is accomplished using an adaptation of the velocity obstacle approach to the given vehicle kinematics, and cooperative motion coordination between the robot and a human guide is achieved using an appropriate selection rule for collision-free velocities. Next, the robot is enabled to compare its path to the path of a human guide using one of a collection of presented distance measures, which permits the detection of exceptional conditions. Furthermore, a taxonomy for the assessment of situations concerning the robot is presented, and following a summary of existing approaches to more intelligent and comprehensive perception, we propose a method for obstruction detection. Finally, a new approach to reflective navigation behaviors is described where the robot reasons about intelligent moving obstacles in its environment, which allows to adjust the character of the robot motion from regardful and defensive to more self-confident and aggressive behaviors. / Die Realisierung einer koordinierten und effektiven Fortbewegung für einen mobilen Roboter in natürlichen, sich kontinuierlich verändernden Umgebungen unter sich ebenso bewegenden Hindernissen ist eine komplexe Aufgabe, die die Lösung einer Reihe von Unterproblemen voraussetzt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich sowohl mit den Themen der Wahrnehmung und Fortbewegung in veränderlichen Umgebungen, als auch mit Methoden zur Analyse der Hindernisbewegungen in Zusammenhang mit der Roboterbewegung selbst. Die Wahrnehmung wird in erster Linie anhand von Laserscannern betrachtet, und ein entsprechendes Verfahren zur Hindernisdetektion und -verfolung wird vorgestellt. Dabei werden Verfahren der globalen Netzwerkoptimierung eingesetzt, um Korrespondenzen zwischen Objekten aus den Einzelbildern herzustellen, was sich positiv auf die Robustheit gegenüber Störungen durch sporadische kleine Objekte auswirkt. Die Navigation basiert auf einer Adaption des sog. "Velocity Obstacle" Ansatzes auf die vorhandene Fahrzeugkinematik, und eine kooperative Bewegungskoordination (Roboter begleitet Mensch) wird durch eine geeignete Auswahlregel für kollisionsfreie Geschwindigkeiten realisiert. Anschließend werden verschiedene Distanzmaße eingeführt, anhand derer sich etwa der Pfad des Roboters mit dem Pfad seiner Begleitperson vergleichen lässt. Weiter wird eine Klassifizierung von Situationen vorgenommen, in die der Roboter potentiell involviert sein kann, und nach einer Übersicht über existierende Ansätze zur automatischen Intentionserkennung wird ein praktikabler Ansatz zur Erkennung gezielter Behinderungen eines mobilen Roboters vorgestellt. Die Arbeit schließt mit einem neuen Ansatz der Bewegungsplanung in dynamischen Umgebungen, der auf rekursiven Modellen des Roboters von seinem Gegenüber basiert, d.h. der Roboter berechnet zunächst, wie er sich in der Situation des (intelligenten, beweglichen) Hindernisses fortbewegen würde, und bezieht dies in die Entscheidung über die eigene Fortbewegung mit ein. Je nach Rekursionstiefe entstehen hierdurch Verhaltensweisen unterschiedlichen Charakters für den Roboter.

We use algebraic closures and structures which are derived from these in complexity theory. We classify problems with Boolean circuits and Boolean constraints according to their complexity. We transfer algebraic structures to structural complexity. We use the generation problem to classify important complexity classes. / Algebraische Hüllen und Strukturen, die mit solchen zusammenhängen, werden für die Komplexitätstheorie genutzt. Es werden Probleme im Zusammenhang mit Booleschen Schaltkreisen und Constraint-Satisfaction Problemen komplexitätstheoretisch klassifiziert. Strukturen aus der Algebra werden auf die Strukturelle Komplexität übertragen. Das Generierungsproblem, wird zur Klassifikation wichtiger Komplexitätsklassen benutzt.

Aktuell beobachten wir eine drastische Vervielfältigung der Dienste und Anwendungen, die das Internet für den Datentransport nutzen. Dabei unterscheiden sich die Anforderungen dieser Dienste an das Netzwerk deutlich. Das Netzwerkmanagement wird durch diese Diversität der nutzenden Dienste aber deutlich erschwert, da es einem Datentransportdienstleister kaum möglich ist, die unterschiedlichen Verbindungen zu unterscheiden, ohne den Inhalt der transportierten Daten zu analysieren. Netzwerkvirtualisierung ist eine vielversprechende Lösung für dieses Problem, da sie es ermöglicht für verschiedene Dienste unterschiedliche virtuelle Netze auf dem gleichen physikalischen Substrat zu betreiben. Diese Diensttrennung ermöglicht es, jedes einzelne Netz anwendungsspezifisch zu steuern. Ziel einer solchen Netzsteuerung ist es, sowohl die vom Nutzer erfahrene Dienstgüte als auch die Kosteneffizienz des Datentransports zu optimieren. Darüber hinaus wird es mit Netzwerkvirtualisierung möglich das physikalische Netz so weit zu abstrahieren, dass die aktuell fest verzahnten Rollen von Netzwerkbesitzer und Netzwerkbetreiber entkoppelt werden können. Darüber hinaus stellt Netzwerkvirtualisierung sicher, dass unterschiedliche Datennetze, die gleichzeitig auf dem gleichen physikalischen Netz betrieben werden, sich gegenseitig weder beeinflussen noch stören können. Diese Arbeit  beschäftigt sich mit ausgewählten Aspekten dieses Themenkomplexes und fokussiert sich darauf, ein virtuelles Netzwerk mit bestmöglicher Dienstqualität für den Nutzer zu betreiben und zu steuern. Dafür wird ein Top-down-Ansatz gewählt, der von den Anwendungsfällen, einer möglichen Netzwerkvirtualisierungs-Architektur und aktuellen Möglichkeiten der Hardwarevirtualisierung ausgeht. Im Weiteren fokussiert sich die Arbeit dann in Richtung Bestimmung und Optimierung der vom Nutzer erfahrenen Dienstqualität (QoE) auf Applikationsschicht und diskutiert Möglichkeiten zur Messung und Überwachung von wesentlichen Netzparametern in virtualisierten Netzen. / Currently, we observe a strong growth of services and applications, which use the Internet for data transport. However, the network requirements of these applications differ significantly. This makes network management difficult, since it complicated to separate network flows into application classes without inspecting application layer data. Network virtualization is a promising solution to this problem. It enables running different virtual network on the same physical substrate. Separating networks based on the service supported within allows controlling each network according to the specific needs of the application. The aim of such a network control is to optimize the user perceived quality as well as the cost efficiency of the data transport. Furthermore, network virtualization abstracts the network functionality from the underlying implementation and facilitates the split of the currently tightly integrated roles of Internet Service Provider and network owner. Additionally, network virtualization guarantees that different virtual networks run on the same physical substrate do not interfere with each other. This thesis discusses different aspects of the network virtualization topic. It is focused on how to manage and control a virtual network to guarantee the best Quality of Experience for the user. Therefore, a top-down approach is chosen. Starting with use cases of virtual networks, a possible architecture is derived and current implementation options based on hardware virtualization are explored. In the following, this thesis focuses on assessing the Quality of Experience perceived by the user and how it can be optimized on application layer. Furthermore, options for measuring and monitoring significant network parameters of virtual networks are considered.

With the introduction of OpenFlow by the Stanford University in 2008, a process began in the area of network research, which questions the predominant approach of fully distributed network control. OpenFlow is a communication protocol that allows the externalization of the network control plane from the network devices, such as a router, and to realize it as a logically-centralized entity in software. For this concept, the term "Software Defined Networking" (SDN) was coined during scientific discourse. For the network operators, this concept has several advantages. The two most important can be summarized under the points cost savings and flexibility. Firstly, it is possible through the uniform interface for network hardware ("Southbound API"), as implemented by OpenFlow, to combine devices and software from different manufacturers, which increases the innovation and price pressure on them. Secondly, the realization of the network control plane as a freely programmable software with open interfaces ("Northbound API") provides the opportunity to adapt it to the individual circumstances of the operator's network and to exchange information with the applications it serves. This allows the network to be more flexible and to react more quickly to changing circumstances as well as transport the traffic more effectively and tailored to the user’s "Quality of Experience" (QoE). The approach of a separate network control layer for packet-based networks is not new and has already been proposed several times in the past. Therefore, the SDN approach has raised many questions about its feasibility in terms of efficiency and applicability. These questions are caused to some extent by the fact that there is no generally accepted definition of the SDN concept to date. It is therefore a part of this thesis to derive such a definition. In addition, several of the open issues are investigated. This Investigations follow the three aspects: Performance Evaluation of Software Defined Networking, applications on the SDN control layer, and the usability of SDN Northbound-API for creation application-awareness in network operation. Performance Evaluation of Software Defined Networking: The question of the efficiency of an SDN-based system was from the beginning one of the most important. In this thesis, experimental measurements of the performance of OpenFlow-enabled switch hardware and control software were conducted for the purpose of answering this question. The results of these measurements were used as input parameters for establishing an analytical model of the reactive SDN approach. Through the model it could be determined that the performance of the software control layer, often called "Controller", is crucial for the overall performance of the system, but that the approach is generally viable. Based on this finding a software for analyzing the performance of SDN controllers was developed. This software allows the emulation of the forwarding layer of an SDN network towards the control software and can thus determine its performance in different situations and configurations. The measurements with this software showed that there are quite significant differences in the behavior of different control software implementations. Among other things it has been shown that some show different characteristics for various switches, in particular in terms of message processing speed. Under certain circumstances this can lead to network failures. Applications on the SDN control layer: The core piece of software defined networking are the intelligent network applications that operate on the control layer. However, their development is still in its infancy and little is known about the technical possibilities and their limitations. Therefore, the relationship between an SDN-based and classical implementation of a network function is investigated in this thesis. This function is the monitoring of network links and the traffic they carry. A typical approach for this task has been built based on Wiretapping and specialized measurement hardware and compared with an implementation based on OpenFlow switches and a special SDN control application. The results of the comparison show that the SDN version can compete in terms of measurement accuracy for bandwidth and delay estimation with the traditional measurement set-up. However, a compromise has to be found for measurements below the millisecond range. Another question regarding the SDN control applications is whether and how well they can solve existing problems in networks. Two programs have been developed based on SDN in this thesis to solve two typical network issues. Firstly, the tool "IPOM", which enables considerably more flexibility in the study of effects of network structures for a researcher, who is confined to a fixed physical test network topology. The second software provides an interface between the Cloud Orchestration Software "OpenNebula" and an OpenFlow controller. The purpose of this software was to investigate experimentally whether a pre-notification of the network of an impending relocation of a virtual service in a data center is sufficient to ensure the continuous operation of that service. This was demonstrated on the example of a video service. Usability of the SDN Northbound API for creating application-awareness in network operation: Currently, the fact that the network and the applications that run on it are developed and operated separately leads to problems in network operation. SDN offers with the Northbound-API an open interface that enables the exchange between information of both worlds during operation. One aim of this thesis was to investigate whether this interface can be exploited so that the QoE experienced by the user can be maintained on high level. For this purpose, the QoE influence factors were determined on a challenging application by means of a subjective survey study. The application is cloud gaming, in which the calculation of video game environments takes place in the cloud and is transported via video over the network to the user. It was shown that apart from the most important factor influencing QoS, i.e., packet loss on the downlink, also the type of game type and its speed play a role. This demonstrates that in addition to QoS the application state is important and should be communicated to the network. Since an implementation of such a state conscious SDN for the example of Cloud Gaming was not possible due to its proprietary implementation, in this thesis the application “YouTube video streaming” was chosen as an alternative. For this application, status information is retrievable via the "Yomo" tool and can be used for network control. It was shown that an SDN-based implementation of an application-aware network has distinct advantages over traditional network management methods and the user quality can be obtained in spite of disturbances. / Mit der Vorstellung von OpenFlow durch die Stanford Universität im Jahre 2008 begann ein Prozess im Bereich der Netzwerkforschung, der den vorherrschenden Ansatz der völlig verteilten Netzsteuerung in Frage stellt. Bei OpenFlow handelt es sich um ein Kommunikationsprotokoll, das es ermöglicht die Netzsteuerung aus den Netzwerkgeräten, z. B. einem Router, herauszulösen und als logisch-zentralisierte Einheit als reine Software zu realisieren. Ein Konzept für das im Verlauf des wissenschaftlichen Diskurses der Begriff „Software Defined Networking“ (SDN) geprägt wurde. Für die Betreiber von Netzwerken hat dieses Konzept verschiedene Vorteile. Die beiden wichtigsten lassen sich unter den Punkten Kostenersparnis und Flexibilität zusammenfassen. Zum einen ist es durch die einheitliche Schnittstelle zur Netzwerkhardware („Southbound-API“), wie sie von OpenFlow realisiert wird, möglich Geräte und Software verschiedener Hersteller miteinander zu kombinieren, was den Innovations- und Preisdruck auf diese erhöht. Zum anderen besteht durch die Realisierung der Netzwerksteuerung als frei programmierbare Software mit offenen Schnittstellen („Northbound-API“) die Möglichkeit diese an die individuellen Gegebenheiten des Betreibernetzes anzupassen als auch Informationen mit den Applikationen auszutauschen, die es bedient. Dadurch kann das Netz viel flexibler und schneller auf sich ändernde Gegebenheiten reagieren und den Verkehr effektiver und auf die vom Nutzer erfahrene „Quality of Experience“ (QoE) abgestimmt transportieren. Der Ansatz einer von der Hardware getrennten Netzwerkkontrollschicht für paket-basierte Netze ist nicht neu und wurde in der Vergangenheit bereits mehrfach vorgeschlagen. Daher sah und sieht sich der Ansatz von SDN vielen Fragen nach seiner Realisierbarkeit im Bezug auf Leistungsfähigkeit und Anwendbarkeit gegenüber. Diese Fragen rühren zum Teil auch daher, dass es bis dato keine allgemein anerkannte Definition des SDN Begriffes gibt. Daher ist es ein Teil dieser Doktorarbeit eine solche Definition herzuleiten. Darüber hinaus werden verschiedene der offenen Fragen auf ihre Lösung hin untersucht. Diese Untersuchungen folgen drei Teilaspekten: Leistungsbewertung von Software Defined Networking, Anwendungen auf der SDN Kontrollschicht und die Nutzbarkeit der SDN Northbound-API zum Herstellen eines Applikationsbewusstseins im Netzbetrieb. Leistungsbewertung von Software Defined Networking: Die Frage nach der Leistungsfähigkeit eines SDN-basierten Systems war von Beginn an eine der wichtigsten. In dieser Doktorarbeit wurden zu diesem Zweck experimentelle Messungen zur Leistung OpenFlow-fähiger Switch Hardware und Kontrollsoftware durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Messungen dienten als Eingabeparameter zur Aufstellung eines analytischen Modells des reaktiven SDN Ansatzes. Durch das Modell ließ sich bestimmen, dass die Leistungsfähigkeit der Software Kontrollschicht, oft „Controller“ genannt, von entscheidender Bedeutung für die Gesamtleistung des Systems ist, aber der Ansatz insgesamt tragfähig ist. Basierend auf dieser Erkenntnis wurde eine Software zur Analyse der Leistungsfähigkeit von SDN Controllern entwickelt. Diese Software ermöglicht die Emulation der Weiterleitungsschicht eines SDN Netzes gegenüber der Kontrollsoftware und kann so deren Leistungsdaten in verschiedenen Situationen und Konfigurationen bestimmen. Die Messungen mit dieser Software zeigten, dass es durchaus gravierende Unterschiede im Verhalten verschiedener Kontrollsoftware Implementierungen gibt. Unter anderem konnte gezeigt werden, dass einige gegenüber verschiedenen Switches ein unterschiedliches Verhalten aufweisen, insbesondere in der Abarbeitungsgeschwindigkeit von Nachrichten. Ein Umstand der in bestimmten Fällen zu Netzausfällen führen kann. Anwendungen auf der SDN Kontrollschicht: Das Kernstück von Software Defined Networking sind die intelligenten Netzwerkapplikationen, die auf der Kontrollschicht betrieben werden. Allerdings steht deren Entwicklung noch am Anfang und es ist wenig über die technischen Möglichkeiten und deren Grenzen bekannt. Daher wurde in dieser Doktorarbeit der Frage nachgegangen, in welchem Verhältnis sich die Realisierung einer Netzwerkaufgabe mit SDN zur klassischen Umsetzung dieser bewegt. Bei dieser Aufgabe handelt es sich im speziellen um das Monitoring von Links und dem darauf befindlichen Netzwerkverkehr. Hier wurde ein typischer Ansatz für diese Aufgabe basierend auf Wiretapping und spezieller Messhardware aufgebaut und mit einer Implementierung durch OpenFlow Switches und einer speziellen SDN Kontrollapplikation verglichen. Die Ergebnisse des Vergleiches zeigen, dass die SDN Variante im Bezug auf Bandbreiten und Verzögerungsabschätzung durchaus mit dem traditionellen Messaufbau im Bezug auf Messgenauigkeit mithalten kann. Jedoch müssen Abstriche bezüglich der Verzögerungsmessung unterhalb des Millisekundenbereiches gemacht werden. Eine weitere Frage bezüglich der SDN Kontrollapplikationen besteht darin, ob und wie gut sich bestehende Probleme in Netzwerken jetzt mit SDN lösen lassen. Diesbezüglich wurden in dieser Doktorarbeit zwei Programme auf SDN Basis entwickelt, die zwei typische Netzwerkprobleme lösen. Zum einen das Tool „IPOM“, dass es ermöglicht via SDN auf Basis einer festen physikalischen Testnetz-Topologie eine andere zu emulieren und so einem Forscher auf dem Testnetz deutlich mehr Flexibilität bei der Untersuchung von Auswirkungen anderer Netzstrukturen zu ermöglichen. Die zweite Software stellt eine Schnittstelle zwischen der Cloud Orchestration Software „OpenNebula“ und einem OpenFlow Controller dar. Der Zweck dieser Software war es experimentell zu untersuchen, ob eine Vorwarnung des Netzes vor einem bevorstehenden Umzug eines virtuellen Dienstes in einem Datenzentrum hinreichend ist, um den kontinuierlichen Betrieb dieses Dienstes zu gewährleisten. Dieses konnte am Beispiel eines Videodienstes demonstriert werden. Nutzbarkeit der SDN Northbound-API zum Herstellen eines Applikationsbewusstseins im Netzbetrieb: Aktuell führt die Tatsache, dass Netz und Applikationen, die darauf laufen, separat entwickelt und betrieben werden zu Problemen im Netzbetrieb. SDN bietet mit der Northbound-API eine Schnittstelle an, die den Austausch zwischen Informationen beider Welten im Betrieb ermöglicht. Ein Ziel dieser Doktorarbeit war es zu untersuchen, ob sich diese Schnittstelle ausnutzen lässt, so dass die vom Nutzer erfahrene QoE hoch gehalten werden kann. Zu diesem Zwecke wurden zunächst mittels einer subjektiven Umfragestudie die Einflussfaktoren auf eine anspruchsvolle Applikation bestimmt. Bei der Applikation handelt es sich um Cloud Gaming, bei dem die Berechnung der Videospiele Umgebung in der Cloud stattfindet und per Video über das Netz transportiert wird. Hier konnte gezeigt werden, dass neben dem wichtigsten QoS Einflussfaktor Paketverlust auf dem Downlink auch die Art des Spieltyps und dessen Geschwindigkeit eine Rolle spielen. Dies belegt, dass neben QoS auch der Applikationszustand wichtig ist und dem Netz mitgeteilt werden sollte. Da eine Umsetzung eines solchen zustandsbewussten SDNs für das Beispiel Cloud Gaming auf Grund dessen proprietärer Implementierung nicht möglich war, wurde in dieser Doktorarbeit auf die Applikation YouTube Video Streaming ausgewichen. Für diese sind mit Hilfe des Tools „YoMo“ Statusinformationen abfragbar und können zur Netzsteuerung genutzt werden. Es konnte gezeigt werden, dass eine SDN-basierte Realisierung eines applikationsbewussten Netzes deutliche Vorteile gegenüber klassischen Netzwerk Management Methoden aufweist und die Nutzerqualität trotz Störfaktoren erhalten werden kann.

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Vortrag UNIX-Stammtisch 02/01

Dieser Vortrag befasst sich mit Attacken im Internet. Es werden Protokolle sowie Mechanismen der Datenuebertragung betrachtet. Es werden Schutzmoeglichkeiten und entsprechende Software afgefuehrt.

Das neue (La)TeX. Vortrag UNIX-Stammtisch 09/94.