Ausfallresistente Ersatzpfadkonstruktion für verteilte Netzwerkanwendungen

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Angesichts der Kosteneffizienz von Internet-basierter Vernetzung werden zunehmend Anwendungen über die Internet-Infrastruktur betrieben, die hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit stellen. Die bestehende Infrastruktur des Internets erfüllt diese Anforderungen nicht immer, was sich besonders bei korrelierten Ausfällen zeigt und durch verschiedene Katastrophen der jüngeren Vergangenheit verdeutlicht wird. Diese Arbeit stellt ein Verfahren vor, das ohne Anpassungen bestehender Transportnetzmechanismen auskommt und einen skalierbaren Ersatzpfadmechanismus für verteilte Anwendungen mit vielen Teilnehmern bietet. Hierbei wird ein Verfahren zur verteilten Positionsschätzung verwendet, bei dem alle Endsysteme auf einer Sphärenoberfläche angeordnet werden. Lokale Positionsfehler werden durch iterativ ausgeführte Multilateration basierend auf Paketlaufzeiten minimiert. Eine strukturierte Organisation der Teilnehmer ist notwendig, um die Planung und Kontrolle von Ersatzpfaden zu optimieren. Teilnehmer werden in einem Overlay-Netz basierend auf ihren aktuellen Positionen organisiert. Die Technik basiert auf einer sphärischen Voronoi-Struktur, die zusätzliche Aufwände minimiert. Schließlich wird eine verteilte Methode zur proaktiven Planung von Ersatzpfaden vorgestellt, die Hilfsmittel der Sphärengeometrie nutzt, um eine hohe Qualität der Ersatzpfade bei vernachlässigbarer Zusatzbelastung der Teilnehmer zu gewährleisten. Evaluierungen zeig