Latenz- und Resilienz-gewahre Vernetzung

Latenz- und Resilienz-gewahre Vernetzung

(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

Titel des Gesamtprojektes:
Projektleitung: Wolfgang Schröder-Preikschat
Projektbeteiligte: Stefan Reif
Projektstart: 1. Januar 2016
Projektende: 31. Dezember 2019
Akronym: LARN
Mittelgeber: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)
URL:

Abstract

Das Projekt entwickelt Transportkanäle für Cyber-physische Netzwerke. Solche Transportkanäle müssen Latenz- und Resilienz-gewahr sein; d. h. die Latenz, welche die Anwendung sieht, muss vorhersagbar und in gewissen Grenzen, u. a. durch eine Balance von Latenz und Resilienz, garantiert sein. Dies ist nur möglich durch einen neuartigen Transport-Protokollstapel und dessen adäquaten Unterbau (Betriebssystem sowie die Betriebssystem-nahen Ebenen des Protokollstapels). Dazu führt das vorliegende Vorhaben die Disziplinen Betriebssysteme/Echtzeitverarbeitung und Nachrichtentechnik/Informationstechnik zusammen.

Ziel ist es, den Transportprotokollstapel PRRT (Predictably Reliable Real-Time Transport) zu einem hocheffizienten Multihop-Protokoll mit Domänenseparation weiterzuentwickeln, mit einem ebenfalls zu entwickelnden Echtzeitbetriebssystem- und Netzwerkunterbau auf der Basis eines Latenz-gewahren Betriebssystemkerns mit wartefreier Synchronisation (POSE, "Predictable Operating System Executive") zu versehen und die statistischen Eigenschaften des Gesamtsystems (RNA, "Reliable Networking Atom") in Bezug auf Latenz- und Resilienzgarantien zu optimieren und zu dokumentieren.

Eine Testumgebung basierend auf Software-definierten Netzen zur Validierung des Systems in echten Weitverkehrsszenarien ist verfügbar. Die entwickelten Komponenten werden anderen Projekten innerhalb der durch das Schwerpunktprogramm organisierten Workshops vorgestellt und stehen diesen für die Gesamtdauer des Schwerpunktprogramms zur Verfügung.

Publikationen

• Reif S., Herfet T., Andreas S., Hönig T., Schröder-Preikschat W.:
  X-Lap: A Systems Approach for Cross-Layer Profiling and Latency Analysis for Cyber-Physical Networks
  The 15th International Workshop on Real-Time Networks (RTN '17) (Dubrovnic, Croatia, 27. Juni 2017)
  In: Proceedings of the 15th International Workshop on Real-Time Networks (RTN '17) 2017
  URL: https://www4.cs.fau.de/Publications/2017/reif_17_rtn.pdf
• Reif S., Raffeck P., Janker H., Gerhorst L., Hönig T., Schröder-Preikschat W.:
  Earl: Energy-Aware Reconfigurable Locks
  In: ACM SIGBED Review 17 (2020), S. 24-29
  ISSN: 1551-3688
  DOI: 10.1145/3412821.3412825
  URL: https://www4.cs.fau.de/Publications/2019/reif_19_ewili.pdf