Universität Stuttgart
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Item Open Access Ressourcenreservierung und Task-Plazierung in verteilten Multimedia-Systemen(1999) Dermler, Gabriel; Rothermel, Kurt (Prof. Dr.)In dieser Arbeit werden grundlegende Aspekte der Dienstgüteerbringung für verteilte Multimedia-Anwendungen untersucht. Aufbauend auf einer Anwendungsmodellierung in Form von Flußgraphen, die aus Verarbeitungskomponenten zusammengesetzt werden, sowie einer Dienstgütearchitektur, die Dienstgütebegriffe auf der Anwendungs- und der Systemebene unterscheidet, werden Konzepte und Lösungen erarbeitet, die eine garantierte und optimierte Bereitstellung von Dienstgüte ermöglichen. Einen Schwerpunkt bilden Protokolle zur Reservierung von Ressourcen, die auf komplexe Flußgraphen anwendbar sind. Die Protokolle erlauben individuelle Dienstgütevorgaben an den Senken eines Flußgraphen und berücksichtigen die Verfügbarkeit von Rechner- und Netzwerkressourcen sowie funktionale Einschränkungen, die durch das Design der Komponenten definiert sind. Ferner sind sie unabhängig von der Verteilung der Komponenten auf Rechnern eines verteilten Systems anwendbar und in der Lage Dienstgütegarantien sicherzustellen. Als ein zweiter Schwerpunkt werden Mechanismen zur Plazierung von Anwendungskomponenten vorgestellt, die eine optimale Ausnutzung von Ressourcen in einem verteilten System sicherstellen. Hierzu werden Algorithmen zur Berechnung günstiger Plazierungen entwickelt und bewertet. Ferner wird ein Protokoll vorgestellt, welches zur Instanziierung eines Flußgraphen verwendet werden kann. Auf der Grundlage der vorgestellten Konzepte wird die Beziehung zwischen der Plazierung eines Flußgraphen sowie der erforderlichen Ressourcenreservierung dargestellt.Item Open Access Konzepte und Techniken der Datenversorgung für komponentenbasierte Informationssysteme(1999) Sellentin, Jürgen; Mitschang, Bernhard (Prof. Dr.-Ing. habil.)Rechnergestützte Informationssysteme stellen heutzutage für viele Branchen ein unverzichtbares Hilfsmittel dar. Ohne sie wäre die Komplexität von Abläufen und die damit verbundene Menge von Daten kaum noch zu bewältigen. Dieser Sachverhalt trifft insbesondere für die Entwicklung neuer Produkte zu, bei der zunächst extrem viele Daten aus vorangegangenen Arbeiten und zugrundeliegenden Richtlinien zu berücksichtigen sind. Gleichzeitig entsteht während der Entwicklung eine Menge neuer Daten, die später als Grundlage der Produktion dienen. Wir betrachten deshalb rechnergestützte Entwurfsumgebungen als repräsentatives Beispiel für datenintensive Informationssysteme, bei denen sowohl große Mengen von Daten gelesen als auch erzeugt bzw. geschrieben werden. Anhand dieses Szenarios werden wir deshalb die einzelnen Aspekte und Probleme diskutieren und verdeutlichen. Neben der reinen Diskussion von Datenversorgungsstrategien wollen wir weiterhin ausgewählte Methoden anhand eines Prototypen evaluieren. Als Basis dient uns dabei die neu entwickelte Anbindung des SDAI (Standard Data Access Interface) von STEP an die Sprache Java (ISO 10303-27). Diese wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit wesentlich mitgestaltet und ermöglicht den simultanen Zugriff auf unterschiedliche Datenquellen über unterschiedliche Datenversorgungsstrategien. Wir werden mit unseren Prototypen zwei verschiedene CORBA-basierte Lösungen einem JDBC-basierten Ansatz gegenüberstellen. Die Datenquellen und ihre Zugriffsschnittstellen sind dabei als sog. Data Modules in die SDAI-Schnittstelle integriert. Es zeigt sich, daß CORBA unter gewissen Umständen zur Realisierung einer effizienten Datenversorgung benutzt werden kann, das zugrundeliegende Modell aber nicht dem eigentlichen Grundgedanken von CORBA entspricht. Insbesondere lassen sich nur wenige der standardisierten CORBA-Komponenten (sog. Services und Facilities) benutzen.Item Open Access Auswirkungen verschiedener Informationsebenen auf die Effizienz der dynamischen Lastbalancierung(1999) Pollak, Rainer; Reuter, Andreas (Prof. Dr.)Parallele und verteilte Systeme gewannen im Laufe der letzten Jahre, aufgrund der Entwicklung immer leistungsfähigerer Hardware und Kommunikationsmedien, zunehmend an Bedeutung. Um die enorme Leistungsfähigkeit dieser Systeme nutzen zu können, ist es erforderlich, die zur Verfügung stehenden Ressoucen des parallelen bzw. verteilten Systems möglichst gleichmäßig auszulasten. Aufgabe eines dynamischen Lastbalancierers ist es deshalb, die zur Verarbeitung anstehenden Anwendungen möglichst gleichmäßig auf die zur Verfügung stehenden Ressourcen zu verteilen. Insbesondere sollte ein dynamischer Lastbalancierer seine Aufgabe weitgehend transparent für den Anwender erledigen. Einen entscheidenden Einfluß auf die Leistungsfähigkeit eines dynamischen Lastbalancierers hat die zur Verfügung stehende entscheidungsrelevante Information. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich aus diesem Grund mit der Frage, inwieweit ein dynamischer Lastbalancierer in der Lage ist, Informationen aus unterschiedlichen Quellen mit unterschiedlichen Eigenschaften, effizient zu verarbeiten. Dazu wird in einem ersten Schritt die für einen dynamischen Lastbalancierer verfügbare Information klassifiziert. Das Klassifikationsergebnis sind die vier sogenannten Informationsebenen. Da die Untersuchung mit bereits existierenden parallelen Anwendungen durchgeführt werden soll, wird anschließend die hierarchische Lastbalancierungsumgebung PaLaBer (Paralleler LastBalancierer) vorgestellt, die im Hinblick auf diese Untersuchung entwickelt wurde. Die PaLaBer-Umgebung ermöglicht es, parallele Anwendungen ohne nennenswerte Modifikationen des Quelltextes mit Hilfe eines dynamischen Lastbalancierers zu unterstützen.Item Open Access Control algorithms for mobile agents(1999) Baumann, Joachim; Rothermel, Kurt (Prof. Dr. rer. nat.)In dieser Abhandlung werden verschiedene Kontrollmechanismen für mobile Agenten vorgeschlagen. Kontrollmechanismen werden sowohl für das Auffinden als auch für die Terminierung und Waisenerkennung von mobilen Agenten verwendet. Wir beginnen mit der Diskussion von Kontrollmechanismen, die spezifisch für den Einsatz im Bereich der mobilen Agenten entworfen wurden und dementsprechend die Eigentümlichkeiten des Paradigmas in Betracht ziehen. Das Energiekonzept wird präsentiert, das Waisenerkennung für mobile Agenten unterstützt. Dann wird das Pfadkonzept diskutiert, das in einer Variante im Bereich der verteilten Systeme verwendet wird, um mobile Objekte zu finden. Das dritte vorgestellte Konzept ist das Schattenkonzept. Dies Konzept unterstützt Auffinden, Terminierung und Waisenerkennung für mobile Agenten. Es erreicht dies durch eine Kombination von Energie- und Pfadkonzept auf eine Weise, die die Autonomie der Agenten wenig beschränkt, geringe Kommunikationskosten nach sich zieht, und überdies hervorragende Fehlertoleranzeigenschaften aufweist. Für jedes der Konzepte wird die Fehlertoleranz und die Nachrichtenkomplexität diskutiert. Im Bereich der verteilten Algorithmen sind Mechanismen entwickelt worden, die vergleichbare Probleme lösen. Es wurde gezeigt, daß zwei bedeutende Klassen, Terminierungsalgorithmen und Algorithmen für verteilte Garbage Collection, äquivalent sind. Transformationen, die die Konvertierung von Algorithmen einer der beiden Klassen in Kontrollalgorithmen für mobile Agenten erlauben würden, könnten den Zugriff auf eine große Menge von Algorithmen für die Kontrolle von mobilen Agenten ermöglichen. Allerdings sind die Fehlermodelle der verschiedenen Bereiche so grundsätzlich unterschiedlich, daß die direkte Verwendung unmöglich ist. Wir zeigen deshalb mit Hilfe von Transformationen, daß alle Prinzipien von transformierten Algorithmen auch in den Algorithmen zu finden sind, die explizit für mobile Agenten entworfen wurden.