Transfersysteme zur Hochleistungskommunikation

1 Einleitung.- 1.1 Motivation und Problemstellung.- 1.2 Vorgehensweise.- 2 Zwischen Multimedia und Hochgeschwindigkeit.- 2.1 Multimedia.- 2.1.1 Charakterisierung.- 2.1.1.1 Sprachdaten.- 2.1.1.2 Videodaten.- 2.1.2 Anforderungen an Kommunikationssysteme.- 2.1.2.1 Garantierte Dienstqualität.- 2.1.2.2 Gruppenkommunikation.- 2.1.2.3 Hußkontrolle.- 2.2 Hochgeschwindigkeitsnetze.- 2.2.1 Charakterisierung und Beispiele.- 2.2.2 Einfluß auf Kommunikationsprotokolle.- 2.2.2.1 Leistung.- 2.2.2.2 Überlastkontrolle.- 2.3 Transfersysteme.- 2.3.1 Charakterisierung.- 2.3.2 Klassische Ansätze.- 2.3.2.1 TCP.- 2.3.2.2 OSI Transportprotokoll Klasse 4.- 2.3.3 Anwendungsspezifische Ansätze.- 2.3.3.1 NETBLT.- 2.3.3.2 VMTP.- 2.3.3.3 TP++.- 2.3.4 Konfigurierbare Ansätze.- 2.3.4.1 XTP.- 2.3.4.2 PATROCLOS.- 2.3.4.3 AMTP.- 2.4 Fazit.- 3 Funktionalitätsanalyse.- 3.1 Mehrpunkt-Kommunikation.- 3.1.1 Zuverlässigkeit und Quittungspaket-Implosion.- 3.1.2 Semantik der Dienstqualität.- 3.1.3 Fehlererkennung und Fehlerbehebung.- 3.1.4 Durchsatz, Verzögerung und Jitter.- 3.1.5 Synchronisation der Gruppenverwaltung.- 3.1.6 Multicast-Adressierung und Routing.- 3.1.6.1 Die IP-Adresse der Klasse D.- 3.1.6.2 Die OSI NSAP-Adresse.- 3.1.6.3 Multi Destination Routing.- 3.1.6.4 Distance Vector Multicast Routing (DVMR).- 3.1.7 Mitgliedschafts-Kontrolle.- 3.1.8 Unterschiedliche Ansätze.- 3.1.8.1 ISO’s ECFF-Initiative.- 3.1.8.2 Aktivitäten im Internet Activity Board.- 3.1.8.3 VMTP’s Transaktionsbasiertes Multicasting.- 3.1.8.4 FLIP zur RPC-Unterstützung.- 3.1.8.5 XTP’s Bucket Algorithmus, Damping und Slotting.- 3.1.9 Fazit.- 3.2 Fluß-und Überlastkontrolle.- 3.2.1 TCP’s Timergesteuerte Flußkontrolle.- 3.2.2 Oszillationsdämpfung mittels Tri-S und FF-Tri-S.- 3.2.3 Fairness und Robustheit des präventiven FF-Tri-S.- 3.2.4 XTP’s Ratenkontrolle.- 3.2.5 Bedien- und Verwerfungsstrategien in Zwischensystemen.- 3.2.6 Fazit.- 4 Implementierung und Messung.- 4.1 Meßumgebung.- 4.2 Protokollverarbeitung unter BSD UNIX.- 4.3 TCP/IP vs. XTP auf Ethernet bzw. FDDI-Netzen.- 4.4 Optimierung sequentieller Implementierungen.- 4.4.1 Reduzierung des Kopieraufwands.- 4.4.2 Intelligente Netzwerkadapter.- 4.4.3 Verbesserung der Interrupt-Behandlung.- 4.5 Semantische und Syntaktische Nebenläufigkeit.- 4.5.1 DyCAT: Protokoll-Entwicklungsumgebung.- 4.5.2 Formale Spezifikation mittels eingeschränkter Produktnetze.- 4.6 Fazit.- 5 Leistungsbewertung und Optimierung.- 5.1 Methoden.- 5.2 Lastgeneratoren.- 5.2.1 Daten-Lastgenerator.- 5.2.1.1 Modellierung.- 5.2.1.2 Dimensionierung.- 5.2.2 Audio-Lastgenerator.- 5.2.2.1 Modellierung des Aktiv-/Passiv-Verhaltens.- 5.2.2.2 Stichproben Verteilung der Ein-/Aus-Muster.- 5.2.2.3 Approximation der Stichprobenverteilungen.- 5.2.2.4 Kombination der Modelle.- 5.2.3 Video-Lastgenerator.- 5.2.4 Fazit.- 5.3 Fluß-und Überlastkontrollverfahren.- 5.3.1 Simulationsmodell.- 5.3.2 Validierung.- 5.3.3 TCP vs. AMTP: Oszillation ohne intermittierenden Verkehr.- 5.3.4 AMTP in Abhängigkeit von der Quittungs-Timer-Bestimmung.- 5.3.5 Tri-S vs. FF-Tri-S: Fensterkontraktionsgröße.- 5.3.6 Tri-S vs. FF-Tri-S: Konkurrierende Verbindungen.- 5.3.7 AMTP: Bedienstrategien in Zwischensystemen.- 5.3.7.1 Lastcharakterisierung.- 5.3.7.2 AMTP mit FCFS/SQ-Bedienstrategie.- 5.3.7.3 AMTP-Bedienstrategien mit mehreren logischen Warteschlangen.- 5.3.7.4 AMTP: Realzeitunterstützung ohne Reservierungstechniken.- 5.3.8 Fazit.- 5.4 Multicasting.- 5.4.1 XTP vs. TCP: Multicasting in Lokalen Netzen.- 5.4.2 AMTP: Multicasting im Weitverkehrsbereich.- 5.4.2.1 Zugrundeliegende SDL-Spezifikation.- 5.4.2.2 Simulationsmodell.- 5.4.2.3 AMTP: Effiziente Quittierung.- 5.4.2.4 AMTP: Topologie-abhängige Filterzeiten.- 5.4.2.5 Unicast-Kontrollpakete und statische Damping-Zeiten.- 5.4.2.6 AMTP: Unicast-Kontrollpakete und dynamische Damping-Zeiten.- 5.4.2.7 AMTP: Kontrollpaketformat für zuverlässiges Multicasting.- 5.4.2.8 Weit entfernte Endsysteme und priorisierte Quittungen.- 5.4.2.9 AMTP: Zusätzlicher Kontrollpaket-Typ.- 5.4.2.10 Reduzierung unnötiger Neuübertragungen.- 5.4.2.11 AMTP-Ratenadaption.- 5.4.3 Fazit.- 6 Amtp-Dienstkonzept.- 6.1 Zugriff auf Kontextinformationen.- 6.2 AMTP-Primär-und Sekundärdienste.- 6.2.1 Punkt-zu-Punkt-Primärdienste.- 6.2.2 Multicast-Primärdienste.- 6.3 AMTP-Syntax.- 6.3.1 AMTP Common Header.- 6.3.2 AMTP Packet Specific Header.- 6.4 Fazit.- 7 Dycat — Eine Adaptive Transportsystem-Architektur.- 7.1 Adaptivität und hohe Leistung.- 7.2 DyCAT-Architektur.- 7.3 Konfigurierbarkeit und Leistung.- 7.4 Fazit.- 8 Zusammenfassung und Ausblick.- Literatur.- Abkürzungen.- A Kolmogorov-Smimov Perzentilen-Tabelle.