Eingang zum Volltext in OPUS
Hinweis zum Urheberrecht
Studienarbeit zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:93-opus-22507
URL: http://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2005/2250/
Energieeffiziente Dienstnutzung in spontan vernetzten ubiquitären Rechnersystemen
Lange, Ralph
pdf-Format:
Dokument 1.pdf (1.004 KB)
SWD-Schlagwörter:
Ubiquitous computing , Ad-hoc-Netz
Freie Schlagwörter (Deutsch):
Energieeffiziente Dienstnutzung
Freie Schlagwörter (Englisch):
Pervasive Computing , 3PC , SANDMAN , Service Awareness and Discovery for Mobile Ad hoc Networks , LATE RISER
CCS - Klassifikation:
D.4.4 , C.2.4 , C.2.2
Institut:
Institut für Parallele und Verteilte Systeme
DDC-Sachgruppe:
Informatik
Dokumentart:
Studienarbeit
Sprache:
Deutsch
Erstellungsjahr:
2005
Publikationsdatum:
12.04.2005
Kurzfassung auf Deutsch:
In der dritten Ära der elektronischen Datenverarbeitung - dem Ubiquitous
Computing - spielen energieeffizente Algorithmen eine wichtige Rolle, da die
entsprechenden Rechnersysteme über nur begrenzte Energievorräte
verfügen. Viele
Aufgaben werden in ubiquitären Rechnersystemen durch Kooperation
bewältigt. Die
Kommunikation zwischen den Rechnern erfolgt in der Regel über drahtlose
Netze.
Die dazu notwendigen Schnittstellen gehören zu den großen
Energieverbrauchern
solcher Rechner. Deaktiviert man die Schnittstelle, so wird zwar viel
Energie
gespart, gleichzeitig aber der Rechner im Netz unerreichbar.
Für Media Access Control und Routing existieren heute eine Reihe
energieeffizienter Algorithmen, die durch regelmäßiges Deaktivieren der
Netzwerkschnittstelle Energie sparen und die vorübergehende Unerreichbarkeit
eines Rechners zu kompensieren versuchen.
In dieser Arbeit werden energieeffiziente Algorithmen untersucht, die Wissen
über die Anwendungen und Dienste eines Rechners verwenden. Mit diesem Ansatz
kann potentiell am meisten Energie gespart und gleichzeitig negative Effekte
durch das Deaktivieren der Netzwerkschnittstellen minimiert werden. Speziell
werden Algorithmen untersucht, die Varianten oder Erweiterungen von SANDMAN
darstellen, einem Verfahren für energieeffiziente Diensterkennung. SANDMAN
teilt ein drahtloses Netz in Cluster ein und verwendet je Cluster einen
dedizierten Rechner, den Clusterhead, für ein Dienstverzeichnis. Bei den
hier
diskutierten Varianten und Erweiterungen von SANDMAN soll nicht nur die
Diensterkennung sondern auch die Dienstnutzung über den Clusterhead als
Stellvertreter erfolgen. Der Clusterhead versteckt die eigentlichen
Dienste vor
den Klienten.
Dieser Ansatz verspricht eine Reihe von Vorteilen, die zusammen mit
Nachteilen
im ersten Teil dieser Arbeit untersucht und bewertet werden. Ergebnis
ist unter
anderem, wie für diesen Ansatz geeignete Dienste und Rechner auszusehen
haben.
Nach der Diskussion einiger existierender energieeffzienter Algorithmen
wird im
zweiten Teil LATE RISER, ein konkreter Algorithmus der energieeffiziente
Dienstnutzung über einen Clusterhead ermöglicht, entwickelt und dessen
Implementierung beschrieben. Anschließend werden Simulationsergebnisse
aus der
Analyse von LATE RISER präsentiert und bewertet.
Ergebnis dieser Bewertung ist, dass Dienstnutzung mit dem Clusterhead als
Stellvertreter prinzipiell ein gut geeignetes Mittel zum Energiesparen ist,
aber nur unter gewissen Umständen wirklich sinnvoll eingesetzt werden kann.
Kurzfassung auf Englisch:
In ubiquitous computing - the third era of the electronic data processing -
energy efficient algorithms play an important role, since the corresponding
computer systems have limited energy supplies. Many tasks are mastered
through
cooperation in ubiquitous computer systems. The computers communicate via
wireless networks with each other. The network interface of such a computer
consumes a lot of energy. Energy can be saved by deactivating this
interface,
but then the computer becomes unreachable for others.
Today there are a lot of energy efficient algorithms for media access
control
and routing. These algorithms save energy by deactivating the network
interface
during regular intervals and try to compensate the unreachability.
In this work energy efficient algorithms, which use knowledge on the
applications and services of a computer, are examined. Using this knowledge
potentially most of all energy can be saved. At the same time negative
effects
of the deactivation of the network interfaces can be minimized. Here,
especially variants or extensions of SANDMAN, an algorithm for energy
efficient
service discovery, are examined. SANDMAN divides a wireless network in
clusters
and uses a clusterhead per cluster as service directory. In the approach
discussed here, not only the service discovery but also the use of the
service
occurs via the clusterhead. The real service is hidden behind the
clusterhead.
In the first part of this work advantages and disadvantages of this approach
are examined. One result among others is how services and computers have to
look like to be suitable for this approach. After the discussion of some
existing energy efficient algorithms, LATE RISER, a concrete algorithm
according to the described approach, is developed and its implementation is
described. Data of the analysis of LATE RISER through simulation are
presented
and discussed.
The conclusion is that using the described approach a lot of energy can be
saved, but it can only be used under suitable circumstances.