Efficient Admission Control and Routing in Resilient Communication Networks

254 Pages·2004·1.73 MB·English

BayerischeJulius-Maximilians-UniversitätWürzburg
InstitutfürInformatik
LehrstuhlfürVerteilteSysteme
Prof.Dr.P.Tran-Gia
Efficient Admission Control and Routing
for Resilient Communication Networks
Michael Menth
Würzburger Beiträge zur
Leistungsbewertung Verteilter Systeme
Bericht 03/04
WürzburgerBeiträgezur
LeistungsbewertungVerteilter Systeme
Herausgeber
Prof.Dr.P.Tran-Gia
UniversitätWürzburg
InstitutfürInformatik
LehrstuhlfürVerteilteSysteme
AmHubland
D-97074Würzburg
Tel.:[phone]
Fax.:[phone]
email:[email protected]
Satz
ReproduktionsfähigeVorlagevomAutor.
GesetztinLATEXComputerModern9pt.
ISSN1432-8801
Efficient Admission Control and
Routing for Resilient
Communication Networks
DissertationzurErlangungdes
naturwissenschaftlichenDoktorgrades
derBayerischenJulius–Maximilians–UniversitätWürzburg
vorgelegtvon
Michael Menth
aus
Würzburg
Würzburg 2004
Eingereichtam:18.05.2004
beiderFakultätfürMathematikundInformatik
1.Gutachter:Prof.Dr.-Ing.P.Tran-Gia
2.Gutachter:Prof.Dr.-Ing.R.Steinmetz
TagdermündlichenPrüfung:08.07.2004
Danksagung
AndieserStellemöchteichallendanken,diemichwährendmeinerZeitalsDok-
torandbegleitetunddirektoderindirektunterstützthaben.
In besonderer Weise gilt mein Dank meinem Doktorvater Prof. Dr.-Ing.
PhuocTran-Gia,deranseinemLehrstuhleinenfruchtbarenBodenfürkreatives
Arbeiten über aktuelle Technologien geschaffen hat. Die stimulierende Umge-
bungbestandvorallemineinerMischungauswissenschaftlichhöchstinteressan-
tenIndustrieprojektenunddemdirektenZugangzurinternationalenForscherge-
meinde. Kernkompetenzen wie die angemessene Präsentation eigener Arbeiten
unddasErkennenderenPotentialssindwichtigeErgebnisseseinerSchule.
Ich bin Herrn Prof. Dr.-Ing. Ralf Steinmetz zu großem Dank verpflichtet,
weilersich trotz zeitlicherEngpässe sofort bereiterklärte, das Zweitgutachten
fürmeineDoktorarbeitzuübernehmen,unddurchseinezügigeKorrektureinen
raschenAbschlussmeinesPromotionsverfahrensermöglichte.
Meinen Dank möchte ich auch Prof. Dr. Klaus Schilling und Prof. Dr.
DietmarSeipelaussprechen,dienebenmeinemDoktorvateralsPrüferfürmeine
Disputationfungierten. Immerhin bedeutete dieBeschäftigung mitdemfürSie
fachfremden Stoff eine Zusatzarbeit im Vorfeld der Prüfung, noch dazu in der
HektikdesausklingendenSommersemesters.
Die gute Atmosphäre am Lehrstuhl für Verteilte Systeme ist in hohem
Maße meinen Kollegen – Andreas Binzenhöfer, Dr. Mathias Dümmler, Klaus
Heck, Robert Henjes, Tobias Hoßfeld, Stefan Köhler, Dr. Kenji Leibnitz, An-
i
Danksagung
dreasMäder,RüdigerMartin,JensMilbrandt,Dr.VuPhan-Gia,RastinPries,Dr.
Oliver Rose, Dirk Staehle, Dr. Kurt Tutschku, Dr. Norbert Vicari und Patricia
Wilcox–zuzuschreiben,weilihrkooperativesundhilfsbereitesVerhaltensowie
ihrsozialesEngagementdenArbeitsplatzzumehralseinemOrtderArbeitwer-
denließ.EbensohabeichdieEinbindungindieFakultätalsFachstudienberater
Informatikalssehrbereicherndempfunden,weildieseFunktiondenangenehmen
Kontakt mitvielenProfessorenderFakultät,derFachschaftund den Studenten
allerSemesterförderte.
AlswissenschaftlicherMitarbeiterarbeiteteichvielmitstudentischenHilfs-
kräften,Praktikanten,StudienarbeiternundDiplomanden(FrithjofEckart,Sebas-
tianGehrsitz,SusanneHalstead,MatthiasHartmann,NorbertHauck,JanJunker,
StefanKopf,Hans-CarlOberdalhoff,ThomasObeth,SimonOechsner,Andreas
Reifert,FlorianZeiger,AndreasVölkerundTomWirth)zusammenundmöchte
michbeidieserGelegenheitfürihrenEinsatzbeiderVorbereitungvonLehrver-
anstaltungenundfürihreBeiträgezurForschungrechtherzlichbedanken,denn
ichwaroftaufihreVerlässlichkeitundGenauigkeitangewiesen.AndieserStelle
gebührt mein Dank auch Frau Alt, die uns als Sekretärin des Lehrstuhls die
täglicheArbeitdurchihrschnellesundzuverlässigesWirkenerleichterte.
DerErfolgvonProjektenhängtzumgroßenTeilvonderExpertiseundEin-
satzbereitschaftderKooperationspartnerabundichbinfroh,stetsguteErfahrun-
gen in dieser Hinsicht gemacht zu haben. Darum danke ich Prof. Dr. Stefan
Schneeberger, Dr. Herbert Heiß, Thomas Reim und Matthias Schmid, mit de-
nenicheinzweijährigesProjektbeiSiemensICMbestritt,sowieProf.Dr.Cor-
nelis Hoogendoorn, Dr.Joachim Charzinski, Dr.Nils Heldt,Dr. Chris Winkler
und Karl Schrodi, stellvertretend für noch viele andere Kollegen bei Siemens
ICN,SiemensCTundandenPartnerinstitutenimKINGProjekt,dasdieGrund-
lage für den ersten Teil meiner Arbeit lieferte. Als Verantwortlicher für das
Midterm-Seminar des EU-Projektes COST-279 möchte ich den vielen interna-
tionalen Helfern danken, die durch ihren bereitwilligen Beitrag den Zwischen-
berichtzueinemgemeinschaftlichenErfolgwerdenließen.
Schließlichmöchte ichauch jene–sofernnoch nichterwähnt–aufzählen,
ii
Danksagung
die durch fachkundige Diskussionen zum Gelingen meiner Arbeit beigetragen
haben: Markus Breitenbach, Ulrich Ehrenberger, Thomas Engel, Dr. Gerhard
Haßlinger,Prof.Dr.VillyB.Iversen,Prof.Dr.EdwardKnightly,Prof.Dr.Udo
Krieger, Prof.Dr. Michel Mandjes, Prof. Dr.Michal Pióro, Dr.Oliver Pfaffen-
zellerundDr.JimRoberts.
ZumSchlussdankeichmeinerFreundinHeikeScheblerfürihrVerständnis.
Sie musste nicht nur während ausgedehnter Konferenzreisen auf meine Anwe-
senheit verzichten, sondern mich auch oft in der Freizeit mit der Wissenschaft
teilen.MeinabschließenderDankrichtetsichanmeineEltern.Siehabenmirdie
Möglichkeitgegeben,michmeinenNeigungenentsprechendentwickelnzukön-
nen,mirwichtigeWerteimLebenvermitteltundmichimmerbeimeinenZielen
unterstützt.
iii
Danksagung
iv
Acknowledgements
AtthisoccasionIwouldliketoexpressmygratitudetoallwhoaccompaniedme
duringmytimeasaPhDstudentandsupportedmeeitherdirectlyorindirectly.
I owe special thanks to my supervisor Prof. Dr.-Ing. Phuoc Tran-Gia who
providedathisdepartmentafertilesoilforcreativeworkoncurrenttechnologies.
Thestimulatingenvironmentconsistedinacombinationofscientificallyhighly
interestingindustryprojectsandthecontacttotheinternationalresearchcommu-
nity.Skillsliketheadequatepresentationofone’sownworkandtherecognition
ofitspotentialareimportantresultsoftheeducationbyhim.
IamobligedtoProf.Dr.-Ing.RalfSteinmetzbecauseheacceptedimmedi-
atelyto serve as second supervisor formy thesis inspite of his busy schedule.
Hisfastreviewcompletionspeededupmygraduationconsiderably.
Prof.Dr.KlausSchillingandProf.Dr.DietmarSeipelactedasexaminersin
mydisputationbesidemysupervisor.Iamgratefultothemsincethestudyofmy
externalworkimposedanadditionalworkloadonthemintherushoftheending
summersemester.
The friendly atmosphere at the Department of Distributed Systems can be
accreditedtoahighdegreetomycolleagues–AndreasBinzenhöfer,Dr.Math-
ias Dümmler, Klaus Heck, Robert Henjes, Tobias Hoßfeld, Stefan Köhler, Dr.
Kenji Leibnitz, Andreas Mäder, Rüdiger Martin, Jens Milbrandt, Dr. Vu Phan-
Gia,RastinPries,Dr.OliverRose,DirkStaehle,Dr.KurtTutschku,Dr.Norbert
Vicari,andPatriciaWilcox.Theircooperation,theirwillingnesstohelp,andtheir
v
Acknowledgements
socialengagementturnedthedepartmentintomorethanasimpleplaceofwork.
Inthesameway,Ienjoyedmyintegrationintothefacultyasstudent’sadvisor
formany years. Thisfunction fostered thecontact withmany professors ofthe
faculty,studentrepresentatives,andstudentsthroughallsemesters.
As a research and teaching assistant I often cooperated with student as-
sistants, laboratory students, and Master students – Frithjof Eckart, Sebastian
Gehrsitz, Susanne Halstead, Matthias Hartmann, Norbert Hauck, Jan Junker,
StefanKopf,Hans-CarlOberdalhoff,ThomasObeth,SimonOechsner,Andreas
Reifert,FlorianZeiger,AndreasVölker,andTomWirth.Iwouldliketothankall
ofthemfortheireffortinassistingmewiththepreparationoflecturesandexer-
cises,and fortheircontribution to myresearch work because Ioften depended
ontheirreliabilityandaccuracy.Atthismoment,mythanksalsobelongstoour
secretaryMrs.Altbecauseshesupportedourdailyworkbyherfastanddiligent
help.
Thesuccessofprojectsdepends toamajordegreeontheexpertiseandthe
commitment of the partners and I am glad to have made only positive experi-
ence inthisrespect.Therefore,Ithank Prof.Dr.StefanSchneeberger, Dr.Her-
bertHeiß,ThomasReim,andMatthiasSchmidwithwhomIworkedonatwo-
yearsprojectatSiemensICM.IthankalsoProf.Dr.CornelisHoogendoorn,Dr.
JoachimCharzinski,Dr.NilsHeldt,Dr.ChrisWinkler,andKarlSchrodirepre-
sentative for the many colleagues at Siemens ICN and the partner institutes in
the KING project, which served as the basis for the first part of my work. As
co-organizerforthemidtermseminaroftheEuropeanprojectCOST-279Iwould
liketosaythankstothemanyinternationalresearcherswhomadethemidterm
reportasuccessbytheirvoluntarycontribution.
Finally,Iwould alsolike to name those – unless not yet mentioned – who
contributedthroughcompetentdiscussionsandadvicetothesuccessofthiswork:
MarkusBreitenbach,UlrichEhrenberger,ThomasEngel,Dr.GerhardHaßlinger,
Prof.Dr.VillyB.Iversen,Prof.Dr.EdwardKnightly,Prof.Dr.UdoKrieger,Prof.
Dr.MichelMandjes,Prof.Dr.MichalPióro,Dr.OliverPfaffenzeller,andDr.Jim
Roberts.
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