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Projekt
Ressourceneffiziente dynamische Einigung und Replikation
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Rüdiger Kapitza
Fachliche Zuordnung
Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
Förderung
Förderung von 2015 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 206480214
Mit der vorschreitenden Verbreitung von cyber-physischen Systemen sind zahlreiche Fragen verbunden. Im Zentrum stehen hier neben der generellen Machbarkeit vor allem auch Aspekte der Zuverlässigkeit und Sicherheit solcher Systeme. Die Forschergruppe Controlling Concurrent Change (CCC) adressiert die Frage, wie die durch Software erzielte Flexibilität mittels Rekonfiguration und dynamische Aktualisierung systemspezifisch eingesetzt werden kann und dabei entsprechende Zuverlässigkeits- und Sicherheitsanforderungen weiterhin gewährleisten werden. Ziel des Teilprojektes A3 "Ressourceneffiziente dynamische Einigung und Replikation" ist es eine gemeinsame Basis für die zuverlässige Rekonfiguration von CCC-verwalteten Domänen und die fehlertolerante Replikation und Koordinierung von CCC-basierten verteilten Anwendungen zu schaffen. Die betrachteten Fehler sind dabei nicht beschränkt auf Ausfälle, sondern schließen explizit neben Hardwarefehlern (z.B. Bitkipper) auch vorsätzliches Fehlverhalten mit ein. Um dies zu adressieren zielt das A3 Teilprojekt auf die Entwicklung von ressourceneffizienten Byzantinisch fehlertoleranten Einigungsprotokolle ab. In Abhängigkeit vom Anwendungsfall werden vor allem drahtlose mobile Szenarien adressiert. Drahtlose Kommunikation ist jedoch in der Regel unzuverlässiger als Kommunikation innerhalb von Datenzentren, dass aktuell typischerweise angenommene Ausführungsumfeld von Einigungsprotokollen. Eine entsprechende Anpassungen der Protokolle und der gezielte Einsatz von Multi-homing soll diese Problematik adressieren. Weiterhin ist mit häufig wechselnden Kommunikationspartner zu rechnen und muss entsprechend durch die zu entwickelnden Protokolle behandelt werden. Den zentralen Ansatz der CCC Projektgruppe bildet die Möglichkeit neue Softwarekomponenten unmittelbar vor ihrem Einsatz zu validieren. Dieser Vorgang ist jedoch für alle nicht trivialen Fälle ein berechnungsintensiver Vorgang. Folglich sollte auch wenn eine erhöhte Zuverlässigkeit gefordert ist dieser Vorgang nicht einfach repliziert werden, da dies unnötig viele Ressourcen benötigt. Entsprechend werden hierzu zielgerichtete Replikationsansätze und Validierungsmechanismen entwickelt. In Kombination mit den entwickelten Einigungsprotokollen wird die Replikationsunterstützung sowohl im Kontext von Simulationen als auch an Hand eines praktischen Prototyps validiert.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
