Andreas Binzenhöfer

• Overlay networks establish logical connections between users on top of the physical network. While randomly connected overlay networks provide only a best effort service, a new generation of structured overlay systems based on Distributed Hash Tables (DHTs) was proposed by the research community. However, there is still a lack of understanding the performance of such DHTs. Additionally, those architectures are highly distributed and therefore appear as a black box to the operator. Yet an operator does not want to lose control over his systemOverlay networks establish logical connections between users on top of the physical network. While randomly connected overlay networks provide only a best effort service, a new generation of structured overlay systems based on Distributed Hash Tables (DHTs) was proposed by the research community. However, there is still a lack of understanding the performance of such DHTs. Additionally, those architectures are highly distributed and therefore appear as a black box to the operator. Yet an operator does not want to lose control over his system and needs to be able to continuously observe and examine its current state at runtime. This work addresses both problems and shows how the solutions can be combined into a more self-organizing overlay concept. At first, we evaluate the performance of structured overlay networks under different aspects and thereby illuminate in how far such architectures are able to support carrier-grade applications. Secondly, to enable operators to monitor and understand their deployed system in more detail, we introduce both active as well as passive methods to gather information about the current state of the overlay network.…
• Unter einem Overlay Netz versteht man den Zusammenschluss mehrerer Komponenten zu einer logischen Topologie, die auf einer existierenden physikalischen Infrastruktur aufsetzt. Da zufällige Verbindungen zwischen den einzelnen Teilnehmern aber sehr ineffizient sind, wurden strukturierte Overlay Netze entworfen, bei denen die Beziehungen zwischen den einzelnen Teilnehmern fest vorgeschrieben sind. Solche strukturierten Mechanismen versprechen zwar ein großes Potential, dieses wurde aber noch nicht ausreichend untersucht bzw. wissenschaftlichUnter einem Overlay Netz versteht man den Zusammenschluss mehrerer Komponenten zu einer logischen Topologie, die auf einer existierenden physikalischen Infrastruktur aufsetzt. Da zufällige Verbindungen zwischen den einzelnen Teilnehmern aber sehr ineffizient sind, wurden strukturierte Overlay Netze entworfen, bei denen die Beziehungen zwischen den einzelnen Teilnehmern fest vorgeschrieben sind. Solche strukturierten Mechanismen versprechen zwar ein großes Potential, dieses wurde aber noch nicht ausreichend untersucht bzw. wissenschaftlich nachgewiesen. In dieser Arbeit wird mit mathematischen Methoden und ereignisorientierter Simulation die Leistungsfähigkeit von strukturierten Overlay Netzen untersucht. Da diese stark von der aktuellen Situation im Overlay abhängt, entwickeln wir Methoden, mit denen sich sowohl passiv, als auch aktiv, wichtige Systemparameter zur Laufzeit abschätzen bzw. messen lassen. Zusammen führen die vorgeschlagenen Methoden zu selbstorganisierenden Mechanismen, die den aktuellen Zustand des Overlays überwachen, diesen bewerten und sich gegebenenfalls automatisch an die aktuellen Verhältnisse anpassen…