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Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Günter Schäfer

Telefon +49 3677 69 4576

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INHALTE

Projektseminar Simulation von Internet-Protokollfunktionen

Simulation von Internet-Protokollfunktionen

 

Studiengänge

Informatik, Ingenieurinformatik, Wirtschaftsinformatik

(Es gibt keine Beschränkung auf einen Studiengang von unserer Seite. Wenn Ihnen ihr Prüfungsamt dieses Projektseminar anrechnet, dann sind Sie herzlich willkommen.)

Betreuer

Dipl.-Ing. René Golembewski

Inhalt

Simulation ist ein wichtiges Instrument bei dem Entwurf und der Bewertung von Kommunikationsprotokollen, da das Protokollverhalten und kritische Leistungskenngrößen oft nicht mit anderen Techniken vor einer großflächigen Einführung eines Protokolls adäquat bewertet werden können. In diesem Projektseminar sollen grundlegende Protokollmechanismen wie Paketweiterleitung, Routing, Fehlerkontrolle sowie Fluss- und Staukontrolle simulativ erprobt werden, so dass die wesentlichen im Internet zum Einsatz kommenden Konzepte anschaulich erfahren und experimentell untersucht werden können. Die Programierung erfolgt hierbei mit dem Open-Source-Werkzeug OMNeT++ 4.x in der Programmiersprache C++.

Empfehlung

Wir empfehlen Ihnen dieses Seminar frühestens im 2.FS durchzuführen, sodass Kenntnisse aus den Vorlesungen "Algorithmen und Programmierung" sowie "Telematik 1" vorhanden sind. Falls Sie dieses Seminar ohne jegliche Grundkenntnisse in C++ durchführen so planen Sie bitte im Vorfeld mehr Zeit zur Bearbeitung der Aufgaben, sowie zum Erlernen der Programmiersprache ein. Die Vorbereitungszeit für jedes Seminar kann mit etwa einer Stunde angesetzt werden.

Es wird empfohlen die Vorlesung Leistungsbewertung zu besuchen, da dort die Konzepte der Simulation und die im Projektseminar verwendeten Werkzeuge behandelt werden. Zu Beginn des ersten Seminars sind Grundkenntnisse zur Simulationstechnik und der eingesetzten Werkzeuge unbedingt notwendig. Zur Aneignung dieser Kenntnisse soll das auf dieser Seite angegebene Selbststudienmaterial dienen. Für das erste Seminar ist das gesamte Material (ausgenommen Chapter 5: Obtaining Data) relevant.

Einschreibung

Die Einschreibung für das Seminar erfolgt ab 18.10.2011 im Raum Z3081.

Am Dienstag, 18.10.2011 um 15:00 Uhr, wird es eine kurze Einführungsveranstaltung im Raum Z 1015 geben, bei der Sie sich ebenfalls einschreiben können.

Termine und Ort

Donnerstag, 15:00 - 18:00 Uhr, Z 3033 (Rechnerpool, Zusebau)

Info: Der Termin für dieses Projektseminar wird in Absprache mit den teilnehmenden Studierenden in einer Doodle-Umfrage festgelegt, um sich möglichst gut in die bestehenden Stundenpläne zu integrieren.

Ablauf

Die Lösungen (pdf, doc) der Vorbereitungsaufgaben müssen dem Seminarleiter mittels Email einen Tag vor dem planmäßigen Seminartermin zugesendet werden. Die Lösungen der Aufgabenblätter sind jeweils einen Labortermin nach dem entsprechenden Projektseminar abzugeben.


Hinweis

Im Zuge der laufenden Portierung des Seminars von OMNeT++ 3.x auf OMNeT++ 4.x ändern sich einige Passagen im Quellcode. In diesem Seminar werden Sie als Teilnehmer, mittels der Ihnen zur Verfügung gestellten Logins, die aktuellste Version der Quellen aus dem SVN Repository auschecken können. Dies ermöglicht Ihnen auch eine Bearbeitung der Aufgaben auf Ihrem privaten Rechner/Laptop unter den Betriebssystemen Linux (vorzugsweise Debian/Ubuntu) und Mac OSX (SnowLeopard/Lion). Das Simulationsframework OMNeT++ 4.1 wird dabei als Tarball im SVN mitgeliefert und durch ein Skript in Ihrem lokalen Benutzerverzeichnis installiert und konfiguriert (Pfade/Umgebungsvariablen). Bitte beachten Sie auch, dass sich unter Umständen die Aufgabenblätter geändert haben, welche ebenfalls in der aktuellen Version aus dem SVN abgerufen werden.

Arbeitsumgebung

Um die Materialien auszuchecken, benötigen Sie SVN Software auf Ihrem Rechner. Unter Debian/Ubuntu genügt dazu die Eingabe des Befehls "sudo apt-get install subversion" auf der Kommandozeile; hierfür benötigen Sie Administratorrechte. Unter OSX können Sie z.B. das Tool "svnX" benutzen (grafisch). Anschließend führen Sie in Ihrem Benutzerverzeichnis den folgenden Befehl aus:

svn co https://telsv3.prakinf.tu-ilmenau.de/svn/Projekte/protsim

Die Zugangsdaten erhalten Sie von Ihrem Betreuer. Machen Sie sich mit dem Inhalt des herunter geladenen Ordners vertraut. Hier finden Sie auch die Aufgabenblätter in Deutsch und Englisch. Eine Dokumentation zu Subversion finden sie unter [SVN11].

Anleitung zur Installation als PDF: Download

 

Aufgabenblätter (Neu)

Aufgabenblätter
PDF-FileInhaltSeminar Termin:
DownloadDie Simulationsumgebung, Einstieg20.10.
Forwarding, Shortest Path Routing, Metriken27.10.
Hot Potato Routing, Backward Learning, Flooding03.11.
Distance Vector Routing10.11.
Link State Routing, Dijkstra17.11.
FIFO-Queue, Messung statistischer Größen24.11.
Transientenerkennung, Konfidenzintervalle01.12.
ARQ Send and Wait08.12.
ARQ Go Back N15.12.
TCP Zustandsautomat, Verbindungsauf- und -abbau22.12.
TCP Flusskontrolle05.01.
TCP Staukontrolle12.01.
Ausweichtermine bei Bedarf19.01.
 
Literatur
Literatur
[Wolf09] Jürgen Wolf. C++ von A bis Z. 2009. Galileo Press
[WGG10] K. Wehrle, M. Günes, J. Gross. Modelling and Tools for Network Simulation. Springer Berlin Heidelberg, 1st Edition, 2010.
[SVN11] http://svnbook.red-bean.com/nightly/de/svn-book.pdf
[Tan10] A.S. Tanenbaum. Computer Networks. 5th edition, Prentice Hall, 2010.
Eines der meistgelesenen Standardlehrbücher zu Rechnernetzen.
[Var11] A. Varga. OMNeT++: Object-Oriented Discrete Event Simulator. http://www.omnetpp.org/
Die offizielle Web-Seite zu OMNeT++. Enthält Links zum Download der Software sowie des Referenzhandbuchs (User Manual, API Documentation).

 

Selbststudienmaterial
Material
FileContent
01_IntroSimulation Introduction
02_C++Java to C++ Primer
03_OMNeT++Introduction to OMNeT++
04_ProtsimOverview of the Protsim Framework
05_ObtainingDataObtaining Data from Simulations & Short Probability Primer
 
Abschluss

Die erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung wird durch eine regelmäßige Abnahme der zu erstellenden Simulationsprogramme und abzugebenden Projektprotokolle erfolgen. Eine regelmäßige Teilnahme an der Veranstaltung ist hierfür eine notwendige Voraussetzung. Zu jedem Projektseminar gehört eine gründliche Vorbereitung und die Lösung der Vorbereitungsaufgaben. Wir behalten uns vor, dies durch mündliche Rücksprachen während des Seminars zu überprüfen.

Am Ende des Semesters wird es ein kurzes Abschlussgespräch mit dem Betreuer geben, in dem die endgültige Note festgelegt wird, welche sich aus den Leistungen im Seminar und den Leistungen im Gespräch zusammensetzt. Wurden alle Aufgaben erfolgreich gelöst, so ist die Lehrveranstaltung in jedem Fall bestanden.