Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verbreitung von Informationen in mobilen Ad-hoc-Netzwerken. Dabei handelt es sich um spontane Vernetzung zwischen mobilen Nutzern, die mit Hilfe mobiler Geräte Daten – in diesem Fall MP3-codierte Musikdaten – suchen bzw. verbreiten können. Das Netzwerk nutzt Peer-to-Peer Technologie, läuft also vollständig dezentral und serverunabhängig. Im Rahmen der Diplomarbeit wurde ein prototypisches Programm entwickelt, mit dem die Machbarkeit solcher Netzwerke mit heute verfügbarer Hardware überprüft wurden. Außer der reinen Funktionalität dieses Programms wurde im weiteren Verlauf der Arbeit die Leistungsfähigkeit bezüglich verschiedener Faktoren wie Entfernung, Geschwindigkeit
und Stabilität überprüft und bewertet.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 iClouds
- 1.2 Verwandte Arbeiten
- 1.2.1 Peer-to-Peer auf Personal Computern
- 1.2.2 Weitere Projekte
- 2 Ziele der Arbeit
- 2.1 Entwicklung eines Prototypen
- 2.2 Performance-Tests
- 3 Grundlagen
- 3.1 IP-Netzwerke
- 3.1.1 IP Auto-Configuration
- 3.2 Wireless LAN
- 3.2.1 Netzwerkmodi
- 3.2.2 802.11 Medium Access Control
- 3.3 Personal Digital Assistants
- 3.4 Peer-to-Peer
- 3.5 MP3 und ID3
- 3.6 Java 2 Micro Edition
- 3.1 IP-Netzwerke
- 4 Verwendung und Design des Prototypen
- 5 Technische Umsetzung
- 5.1 Das Netzwerk
- 5.1.1 Netzwerkebene - OSI Ebene 3
- 5.1.2 Verbindungsebene - OSI Ebene 4
- 5.2 Das Kommunikationsprotokoll - OSI Ebene 7
- 5.2.1 Type
- 5.2.2 PeerName
- 5.2.3 FileName
- 5.2.4 Size
- 5.2.5 Info
- 5.2.6 ID
- 5.2.7 Title, Artist, Album, Rating, Comment, Genre
- 5.3 Teilnehmererkennung und Time-Outs
- 5.4 Dateiübertragung
- 5.5 Textnachrichten
- 5.6 Das User-Interface
- 5.6.1 Thinlets
- 5.7 Der Simulator
- 5.8 Logging mit log4j
- 5.1 Das Netzwerk
- 6 Programm-Struktur
- 6.1 Beschreibung der Klassen
- 6.1.1 Die Klasse FileHandler
- 6.1.2 Die Klasse PeerHandler
- 6.1.3 Die Klasse Sender
- 6.1.4 Die Klassen RequestListener und FileTransferThread
- 6.1.5 Die Klasse MessageHandler
- 6.1.6 Die Klasse Timer
- 6.1.7 Die Klasse Listener
- 6.2 Der Nachrichtenfluss
- 6.1 Beschreibung der Klassen
- 7 Performance-Tests
- 7.1 Die verwendete Hardware
- 7.2 Szenario 1: Zwei Peers
- 7.2.1 Zwei Peers im Client-Server-Modell
- 7.2.2 Zwei Peers im Peer-to-Peer-Modell
- 7.3 Szenario 2: Vier Peers
- 7.3.1 Ein Peer als Server
- 7.3.2 Jeder Peer stellt eine andere Datei
- 7.4 Szenario 3: Information-Sprinkler
- 7.4.1 Information-Sprinkler mit bewegten Clients
- 7.5 Szenario 4: Fußgänger-Test
- 8 Evaluation
- 8.1 Auswertung der Testläufe
- 8.2 Probleme bei den Testläufen
- 8.3 Verwendete Hardware
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Diplomarbeit untersucht die Verbreitung von Informationen in mobilen Ad-hoc-Netzwerken, die auf Peer-to-Peer-Technologie basieren. Ziel ist die Entwicklung und Evaluierung eines Prototypen zur Überprüfung der Machbarkeit solcher Netzwerke mit heutiger Hardware. Die Arbeit analysiert die Performance unter verschiedenen Bedingungen.
- Entwicklung eines funktionsfähigen Prototypen für ein Peer-to-Peer Netzwerk zur Informationsverbreitung.
- Performance-Analyse des Prototypen bezüglich Entfernung, Geschwindigkeit und Netzwerkstabilität.
- Evaluierung der Eignung von Peer-to-Peer Technologie für die Informationsverbreitung in mobilen Ad-hoc-Netzwerken.
- Untersuchung der Herausforderungen bei der Implementierung und Nutzung solcher Netzwerke.
- Bewertung der Skalierbarkeit und Robustheit des entwickelten Systems.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Thematik der Informationsverbreitung in mobilen Ad-hoc-Netzwerken ein und gibt einen Überblick über verwandte Arbeiten im Bereich Peer-to-Peer-Technologien auf Personal Computern und weitere relevante Projekte. Es werden die grundlegenden Konzepte und Herausforderungen dieser Art von Netzwerktechnologie skizziert.
2 Ziele der Arbeit: Dieses Kapitel definiert die konkreten Ziele der Diplomarbeit. Im Mittelpunkt stehen die Entwicklung eines funktionsfähigen Prototypen für ein Peer-to-Peer-Netzwerk zur Musikdatenverteilung und die Durchführung von Performance-Tests unter verschiedenen Bedingungen, um die Machbarkeit und die Grenzen der Technologie zu ermitteln.
3 Grundlagen: Dieses Kapitel liefert die notwendigen theoretischen Grundlagen für das Verständnis der Arbeit. Es werden die relevanten Technologien wie IP-Netzwerke, Wireless LAN, Personal Digital Assistants, Peer-to-Peer-Architekturen, MP3-Codierung und die Java 2 Micro Edition detailliert erläutert, um den Kontext des entwickelten Systems zu schaffen.
4 Verwendung und Design des Prototypen: Dieses Kapitel beschreibt die Benutzeroberfläche und die Architektur des entwickelten Prototypen. Es erläutert, wie der Prototyp verwendet wird und wie seine verschiedenen Komponenten zusammenarbeiten, um die Informationsverbreitung im mobilen Ad-hoc-Netzwerk zu ermöglichen.
5 Technische Umsetzung: Dieses Kapitel beschreibt die technische Implementierung des Prototypen. Es werden Details zur Netzwerkarchitektur, dem Kommunikationsprotokoll, der Teilnehmererkennung, der Dateiübertragung, der Textnachrichten, dem User-Interface, dem Simulator und dem Logging-Mechanismus bereitgestellt. Es bietet einen tiefen Einblick in den Code und die Algorithmen, die verwendet wurden.
6 Programm-Struktur: Dieses Kapitel beschreibt die Struktur und den Aufbau des entwickelten Programms. Es werden die wichtigsten Klassen und ihre Interaktionen detailliert erläutert, einschließlich der Nachrichtenflusslogik, um das Verständnis der Softwarearchitektur zu verbessern.
7 Performance-Tests: Dieses Kapitel beschreibt die verschiedenen Szenarien, die für die Performance-Tests des Prototypen verwendet wurden. Es werden die verwendete Hardware, die Testmethoden und die Ergebnisse der Tests im Detail vorgestellt, um die Leistungsfähigkeit des Systems unter verschiedenen Netzwerkbedingungen zu analysieren.
8 Evaluation: Dieses Kapitel wertet die Ergebnisse der Performance-Tests aus und diskutiert die Stärken und Schwächen des entwickelten Prototypen. Es analysiert die aufgetretenen Probleme und gibt Empfehlungen für zukünftige Verbesserungen.
Schlüsselwörter
Mobile Ad-hoc-Netzwerke, Peer-to-Peer, Informationsverbreitung, Prototypenentwicklung, Performance-Tests, Wireless LAN, Java 2 Micro Edition, MP3, Dateiübertragung, Netzwerkprotokolle, Skalierbarkeit, Robustheit.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Diplomarbeit: Peer-to-Peer Informationsverbreitung in mobilen Ad-hoc-Netzwerken
Was ist das Thema dieser Diplomarbeit?
Die Diplomarbeit untersucht die Verbreitung von Informationen in mobilen Ad-hoc-Netzwerken, die auf Peer-to-Peer-Technologie basieren. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung und Evaluierung eines Prototypen zur Überprüfung der Machbarkeit solcher Netzwerke mit heutiger Hardware und die Analyse der Performance unter verschiedenen Bedingungen.
Welche Ziele verfolgt die Arbeit?
Die Hauptziele sind die Entwicklung eines funktionsfähigen Prototypen für ein Peer-to-Peer-Netzwerk zur Informationsverbreitung und die Durchführung von Performance-Tests. Es soll die Eignung der Peer-to-Peer-Technologie für mobile Ad-hoc-Netzwerke evaluiert und die Herausforderungen bei der Implementierung und Nutzung solcher Netzwerke untersucht werden. Die Skalierbarkeit und Robustheit des entwickelten Systems werden ebenfalls bewertet.
Welche Technologien werden in der Arbeit behandelt?
Die Arbeit behandelt relevante Technologien wie IP-Netzwerke, Wireless LAN, Personal Digital Assistants, Peer-to-Peer-Architekturen, MP3-Codierung und Java 2 Micro Edition. Die OSI-Modell-Ebenen (3, 4, 7) spielen eine wichtige Rolle im Kontext des entwickelten Kommunikationsprotokolls. Das Logging-Framework log4j wird ebenfalls verwendet.
Wie ist der Prototyp aufgebaut und funktioniert er?
Der Prototyp besteht aus verschiedenen Klassen, darunter FileHandler, PeerHandler, Sender, RequestListener, FileTransferThread, MessageHandler, Timer und Listener. Das Kapitel "Technische Umsetzung" beschreibt detailliert die Implementierung, inklusive Netzwerkarchitektur, Kommunikationsprotokoll, Teilnehmererkennung und Dateiübertragung. Das User Interface basiert auf Thinlets. Ein Simulator wurde zur Unterstützung der Tests eingesetzt.
Welche Performance-Tests wurden durchgeführt?
Es wurden verschiedene Szenarien getestet: Zwei Peers (Client-Server und Peer-to-Peer), vier Peers (ein Server, jeder Peer stellt eine Datei bereit), ein Information-Sprinkler-Szenario mit bewegten Clients und ein Fußgänger-Test. Die Tests wurden mit spezifischer Hardware durchgeführt (genaue Spezifikationen im Kapitel 7). Die Ergebnisse und die Auswertung der Testläufe sind in Kapitel 7 und 8 beschrieben.
Welche Ergebnisse wurden erzielt?
Kapitel 8 präsentiert eine Auswertung der Testläufe, analysiert aufgetretene Probleme und gibt Empfehlungen für zukünftige Verbesserungen des Prototypen. Die Auswertung umfasst die Bewertung der Performance unter verschiedenen Netzwerkbedingungen und die Analyse der Skalierbarkeit und Robustheit des Systems.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit am besten?
Die wichtigsten Schlüsselwörter sind: Mobile Ad-hoc-Netzwerke, Peer-to-Peer, Informationsverbreitung, Prototypenentwicklung, Performance-Tests, Wireless LAN, Java 2 Micro Edition, MP3, Dateiübertragung, Netzwerkprotokolle, Skalierbarkeit, Robustheit.
Welche Kapitel umfasst die Arbeit?
Die Arbeit umfasst acht Kapitel: Einleitung, Ziele der Arbeit, Grundlagen, Verwendung und Design des Prototypen, Technische Umsetzung, Programm-Struktur, Performance-Tests und Evaluation. Jedes Kapitel behandelt spezifische Aspekte der Peer-to-Peer Informationsverbreitung in mobilen Ad-hoc-Netzwerken.
- Citation du texte
- Marcus Hock (Auteur), 2004, Verbreitung von Informationen in mobilen Ad-hoc Netzwerken, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/25768
