Betriebsunterstützung für ressourceneffiziente, einbruchstolerante Systeme unter Verwendung von Virtualisierung

Betriebsunterstützung für ressourceneffiziente, einbruchstolerante Systeme unter Verwendung von Virtualisierung

(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

Titel des Gesamtprojektes:
Projektleitung: Tobias Distler
Projektbeteiligte: Tobias Distler, Wolfgang Schröder-Preikschat, Michael Eischer, Laura Lawniczak, Christopher Eibel, Klaus Stengel
Projektstart: 1. Oktober 2009
Projektende: 31. Oktober 2024
Akronym: REFIT
Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
URL: https://www4.cs.fau.de/Research/REFIT/

Abstract

Internetgestützte Dienste nehmen eine immer zentralere Rolle in unserer Gesellschaft ein und lösen zunehmend konventionelle Infrastrukturen ab. Gleichzeitig steigt die Komplexität entsprechender Dienste und der für ihren Betrieb erforderlichen Software. Trotz zahlreicher verbesserter Entwicklungstechniken treten jedoch immer wieder Software-Fehler auf. Zudem lassen sich Schwachstellen aus der Entfernung ausnützen. Im günstigsten Fall führt dies zum sofortigen Dienstausfall, Realität ist jedoch auch die Verbreitung von verfälschten Daten. Ziel des Vorhabens ist die Bereitstellung von Betriebs- und Entwicklungsunterstützung für ressourceneffiziente, einbruchstolerante Dienste. Basis hierfür bildet die Verwendung von Virtualisierungstechnik, die es ermöglicht, mehrere Dienstinstanzen, isoliert durch einen vertrauenswürdigen Hypervisor, parallel auf einem Rechner zu betreiben. Dies spart Ressourcen gegenüber konventioneller Replikation und bietet die Basis für zu erforschende Optimierungen (z.B. deterministische mehrfädige Ausführung). Die entwickelte Systemunterstützung soll am Beispiel einer Web-basierten Mehrschichtarchitektur in Bezug auf Performance und Ressourcenverbrauch im Vergleich zu nicht-replizierten und konventionell replizierten Varianten evaluiert werden. Abschließend soll eine Basisinfrastruktur entstehen, die eine einfache Installation von einbruchstoleranten Diensten ermöglicht und ihren Betrieb, zum Beispiel im Kontext von Cloud Computing, praktikabel gestaltet.

Publikationen

• Lawniczak L., Distler T.:
  Stream-based State Machine Replication
  In: Proceedings of the 17th European Dependable Computing Conference (EDCC '21) 2021
  DOI: 10.1109/edcc53658.2021.00024
  URL: https://arxiv.org/pdf/2106.13019
• Eischer M., Distler T.:
  Resilient Cloud-based Replication with Low Latency
  21st International Middleware Conference, Middleware 2020 (, 7. Dezember 2020 - 11. Dezember 2020)
  In: Middleware 2020 - Proceedings of the 2020 21st International Middleware Conference 2020
  DOI: 10.1145/3423211.3425689
  URL: https://www4.cs.fau.de/Publications/2020/eischer_20_middleware.pdf
• Eischer M., Straßner B., Distler T.:
  Low-Latency Geo-Replicated State Machines with Guaranteed Writes
  7th Workshop on Principles and Practice of Consistency for Distributed Data, PaPoC 2020 (Heraklion, 27. April 2020 - 27. April 2020)
  In: Proceedings of the 7th Workshop on Principles and Practice of Consistency for Distributed Data, PaPoC 2020 2020
  DOI: 10.1145/3380787.3393686
  URL: https://www4.cs.fau.de/Publications/2020/eischer_20_papoc.pdf
• Eischer M., Büttner M., Distler T.:
  Deterministic Fuzzy Checkpoints
  International Symposium on Reliable Distributed Systems (SRDS '19) (Lyon, 1. Oktober 2019 - 4. Oktober 2019)
  In: Proceedings of the 38th International Symposium on Reliable Distributed Systems (SRDS '19) 2019
  DOI: 10.1109/SRDS47363.2019.00026
  URL: https://www4.cs.fau.de/Publications/2019/eischer_19_srds.pdf
• Deyerl C., Distler T.:
  In Search of a Scalable Raft-based Replication Architecture
  6th Workshop on Principles and Practice of Consistency for Distributed Data, PaPoC 2019 (Dresden, 25. März 2019)
  In: Proceedings of the 6th Workshop on Principles and Practice of Consistency for Distributed Data, PaPoC 2019 2019
  DOI: 10.1145/3301419.3323968