Lehrgebiet „Verteilte und vernetzte Systeme“ AG Vernetzte Systeme Prof. Dr. Reinhard Gotzhein

AG Verteilte Systeme Prof. Dr. Jens Schmitt

AG Integrierte Kommunikationssysteme Prof. Dr. Paul Müller

Lehrgebiet „Verteilte und vernetzte Systeme“

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Was sind „Verteilte und vernetzte Systeme“? • Verteiltes System: Menge interagierender Komponenten -

Realisierung verteilter Applikationen und großer Systeme

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bessere Skalierbarkeit bei Leistungsengpässen A distributed system is one in which the

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Erhöhung der Ausfallsicherheit

failure of a computer you didn’t even know existed can render your own computer unusable. (Leslie Lamport)

• Vernetztes System: Menge von Komponenten mit der Fähigkeit zum Nachrichtenaustausch -

Kommunikationsprotokolle - Menge von Regeln und Formatfestlegungen zum Austausch von Nachrichten

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drahtgebundene vs. drahtlose Kommunikation

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stationäre vs. mobile Knoten

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Infrastrukturnetze vs. Ad-Hoc-Netze/Sensornetze

Lehrgebiet „Verteilte und vernetzte Systeme“

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Trend zu verteilten und vernetzten Systemen • Früher: zentralisierte, sequentielle Systeme -

Großrechner

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Batch-Verarbeitung

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Rechenzentren

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isolierte eingebettete Systeme

• Trend: verteilte und vernetzte Systeme -

dezentrale Rechner

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verteilte Informationsdienste

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ubiquitäre/ambiente Systeme

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verteilte eingebettete Systeme

Lehrgebiet „Verteilte und vernetzte Systeme“

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Ausprägungen verteilter und vernetzter Systeme • Internet samt Applikationen • World Wide Web • Ambient Intelligence und Cyber Physical Systems • Peer-to-Peer-Systeme • Mobilkommunikation • betriebliche Informationssysteme • Automotive Systems • Roboterschwärme

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Ausprägungen verteilter und vernetzter Systeme - Fahrzeugbusse: ABS -

• F: Funktionale Komponente - FBMi: Bremsmanager i (Redundanz) - FBRi: Bremsregelung an Rad i

• A: Aktuator - ABi: Bremsaktuator i

• S: Sensor -

SGSi: Gierratensensor i (Redundanz) SBPi: Bremspedalsensor i SDi: Raddrehzahlsensor Rad i SBDi: Bremsdrucksensor Rad i

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Ausprägungen verteilter und vernetzter Systeme - Ad-Noc-Netzwerke „Luftschiff“

Applikationsmerkmale • drahtlose Kommunikation • Mobilität • dynamische Gruppen • Quality-of-Service • Fernsteuerung • Videoübertragung

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Ausprägungen verteilter und vernetzter Systeme - Selbstorganisierende WLAN Communities „Hardin AP“

Entwicklung von Kooperationsmechanismen zur bestmöglichen Ausnutzung des freien Frequenzspektrums

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Ausprägungen verteilter und vernetzter Systeme - Verlässliche drahtlose Sensornetze „MicaZ Sensorknoten“ Methoden zur Planung und Analyse von Netzen mit starken Dienstgütegarantien • Produktion & Logistik • Security & Monitoring

Lehrgebiet „Verteilte und vernetzte Systeme“

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Ausprägungen verteilter und vernetzter Systeme - Ambient Intelligence „Assisted Bicycle Trainer“

Applikationsmerkmale • sensitive und adaptive Reaktion auf die Anwesenheit von Menschen und Objekten • verteilte Sensorik und Aktuatorik • „unsichtbare“ Komponenten • infrastrukturlose Kommunikation • Verlässlichkeit und Sicherheit

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Ausprägungen verteilter und vernetzter Systeme - Vernetzte Regelungssysteme -

Verstärker

Wagen Schiene

Stab Band

Geregeltes System „Invertiertes Pendel“

Aktuator A (u)

Sensor S1 (x)

Sensor S2 (v)

Sensor S3 (ϕ)

Funknetzwerk Regler C

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Wer braucht Kenntnisse über verteilte und vernetzte Systeme? - Anwendungsentwickler - Entwickler verteilter Applikationen - Entwickler eingebetteter Systeme - Entwickler von Datenverwaltungssystemen - Betriebssystementwickler - Kommunikationssystementwickler

eigentlich alle Informatiker

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Grundlagen „Verteilte und vernetzte Systeme“ Ziel: Vermittlung der technologischen Grundlagen verteilter und vernetzter Systeme - drahtlose vs. drahtgebundene Netze - stationäre vs. mobile Systeme - (geplante) Infrastrukturnetze vs. (selbstorganisierende) Ad-Hoc-Netze - Mobilkommunikation - Kommunikationsbasistechnologien - verteilte Applikationen - Kommunikationsprotokolle Lehrgebiet „Verteilte und vernetzte Systeme“

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Lehrangebot „Grundlagen“ Kommunikationssysteme (Grundmodul) Gotzhein

Schmitt

Vernetzte Systeme (K, 2+1)

Mobilität in verteilten Systemen (K, 2+1)

Verteilte und vernetzte Systeme (S)

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Schwerpunkt „Verteilte und vernetzte Systeme“ Ziel: Vermittlung der ingenieurmäßigen und technologischen Grundlagen verteilter und vernetzter Systeme - s. „Grundlagen“; zusätzlich: - ingenieurmäßige Entwicklung von Kommunikationssystemen - Sicherheit in verteilten Systemen - Projekt zur Entwicklung bzw. Analyse verteilter und vernetzter Systeme - Nebenfachempfehlung: “Kommunikation”, “Automatisierung” oder “Mikroelektronik”

Lehrgebiet „Verteilte und vernetzte Systeme“

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Lehrangebot „Schwerpunkt“ Kommunikationssysteme (Grundmodul) Gotzhein

Schmitt

Vernetzte Systeme (K, 2+1)

Mobilität in verteilten Systemen (K, 2+1)

Müller

Verteilte und vernetzte Systeme (S)

Protocol Engineering (2+1)

Sicherheit in verteilten Systemen (2+1)

Service-orientierte Architekturen (2+1)

Entwicklung vernetzter Systeme (P)

Leistungsbewertung von verteilten Systemen (P)

Service-oriented Computing (P)

Lehrgebiet „Verteilte und vernetzte Systeme“

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Lehrangebot „Vertiefung“ Vernetzte Systeme, Mobilität in verteilten Systemen (Kernmodule) Gotzhein

Schmitt

Müller

Protocol Engineering (2+1)

Leistungsmodellierung von verteilten Systemen (2+1)

Service-orientierte Architekturen (SOA) (2+1)

Algorithmen in Ad-Hoc-Netzen (2+1)

Sicherheit in verteilten Systemen (2+1)

Grid Computing (2+1)

Spezifikation vernetzter Systeme (2+1)

Sicherheit in drahtlosen Netzen (2+1)

Kommunikationssysteme (S)

Mobile Computing (S)

Service-orientierte Architekturen (S)

Entwicklung vernetzter Systeme (P)

Leistungsbewertung von verteilten Systemen (P)

Service-oriented Computing (P)

Lehrgebiet „Verteilte und vernetzte Systeme“

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