Fehlertolerante verteilte Algorithmen in ad hoc Netzwerken

Drahtlose Ad-Hoc-Netzwerke sind, durch die Fortschritte in der drahtlosen Kommunikationstechnik, mittlerweile sehr häufig anzutreffen. Spontane ("Ad Hoc") Kommunikation ohne fixe Infrastruktur ist in der Tat eine notwendige Voraussetzung für Anwendungen wie drahtlose Sensor-Netzwerke und Kommunikationssysteme für Katastrophengebiete. Sie ist auch eine wesentliche Basistechnologie für zukünftige Pervasive Computing Systems, wie sie etwa das ISTAG Scenario for Ambient Intelligence skizziert hat. Allerdings wird unsere Gesellschaft immer stärker von der korrekten und zuverlässigen Funktion derartiger Systeme abhängig. Best-Effort-Ansätze für die systemweite Zuverlässigkeit werden hierfür auf Dauer sicherlich nicht genügen. Unglücklicherweise basieren die meisten der existierenden Protokolle und Algorithmen für drahtlose Ad-Hoc- Netzwerke und Sensor-Netzwerke auf keinem exakt definierten Fehlermodell und behandeln Zuverlässigkeit höchstens auf einer Best-Effort-Basis ("Robustheit"). Fehlertolerante verteilte Algorithmen, auf der anderen Seite, sind in der Regel für vollverbundene Netzwerke konzipiert. So funktioniert z.B. ein klassischer Consensus- Algorithmus in einem schwach verbundenen und möglicherweise dynamisch variierenden Ad-Hoc-Netzwerk nicht. Obwohl dieses Problem dadurch gelöst werden kann, dass ein voll verbundenes Netzwerk durch Multi-Hop- Kommunikation simuliert wird, entstehen auf diese Weise eher ineffiziente Lösungen. Ermutigt durch einige einschlägige frühere Ergebnisse soll das Projekt "Fault-Tolerant Distributed Algorithms in Sparse Ad Hoc Wireless Networks" (SPAWN) Fehlermodelle, Protokolle und Algorithmen für elementare Probleme wie Agreement und Uhrensynchronisation entwickeln und analysieren, die direkt auf schwach verbundenen Netzwerken aufsetzen.

Drahtlose Ad-Hoc-Netzwerke sind, durch die Fortschritte in der drahtlosen Kommunikationstechnik, mittlerweile sehr häufig anzutreffen. Spontane ("Ad Hoc") Kommunikation ohne fixe Infrastruktur ist in der Tat eine notwendige Voraussetzung für Anwendungen wie drahtlose Sensor-Netzwerke und Kommunikationssysteme für Katastrophengebiete. Sie ist auch eine wesentliche Basistechnologie für zukünftige Pervasive Computing Systems, wie sie etwa das ISTAG Scenario for Ambient Intelligence skizziert hat. Allerdings wird unsere Gesellschaft immer stärker von der korrekten und zuverlässigen Funktion derartiger Systeme abhängig. Best-Effort-Ansätze für die systemweite Zuverlässigkeit werden hierfür auf Dauer sicherlich nicht genügen. Unglücklicherweise basieren die meisten der existierenden Protokolle und Algorithmen für drahtlose Ad-Hoc- Netzwerke und Sensor-Netzwerke auf keinem exakt definierten Fehlermodell und behandeln Zuverlässigkeit höchstens auf einer Best-Effort-Basis ("Robustheit"). Fehlertolerante verteilte Algorithmen, auf der anderen Seite, sind in der Regel für vollverbundene Netzwerke konzipiert. So funktioniert z.B. ein klassischer Consensus- Algorithmus in einem schwach verbundenen und möglicherweise dynamisch variierenden Ad-Hoc-Netzwerk nicht. Obwohl dieses Problem dadurch gelöst werden kann, dass ein voll verbundenes Netzwerk durch Multi-Hop- Kommunikation simuliert wird, entstehen auf diese Weise eher ineffiziente Lösungen. Ermutigt durch einige einschlägige frühere Ergebnisse soll das Projekt "Fault-Tolerant Distributed Algorithms in Sparse Ad Hoc Wireless Networks" (SPAWN) Fehlermodelle, Protokolle und Algorithmen für elementare Probleme wie Agreement und Uhrensynchronisation entwickeln und analysieren, die direkt auf schwach verbundenen Netzwerken aufsetzen.