VIROR-Teleseminar im SS 2002 

Next Generation Internet
 
Unter dem Begriff Next Generation Internet werden im Sommersemester 2002 zwei Themenbereiche behandelt:
  • Security und
  • Content Distribution Networks.
    •

Das Teleseminar wird im Rahmen des Projekts Virtuelle Hochschule Oberrhein (VIROR) in Kooperation der Universitäten Freiburg und Mannheim durchgeführt. Deswegen ist ein wesentlicher Aspekt dieses Seminars die Verwendung von modernen Werkzeugen zur Telekollaboration.

Anmeldung: Ab sofort können Sie sich für das Seminar anmelden - die Themen werden nach "First Come First Serve" vergeben. Bereits vergebene Themen sind gekennzeichnet. Sie können sich das Thema unabhängig vom Studienort auswählen; es erfolgt dann ggf. eine Fernbetreuung.
 

Themen
Zu vergeben sind die folgenden Themen. Die angegebene Reihenfolge entspricht der Reihenfolge der Vorträge. Bei Fragen zu einem bestimmten Thema wenden Sie sich bitte direkt an den entsprechenden Betreuer.

Security (Universität Freiburg)
  1. PKI - Public Key Infrastructure
    Literatur:
    • Internet X.509 Publik Key Infrastructure: Roadmap, Internet Draft, draft-ietf-pkix-roadmap-07.txt
    • Internet X.509 Public Key Infrastructure Certificate and CRL Profile, RFC 2459

  2. Kerberos: Authentication in Heterogeneous Networks
    Literatur:
    • The Kerberos Network Authentication Service (V5), RFC 1510
    • Limitations of the Kerberos Authentication System, Steven M. Bellovin and Michael Merrit, in Proceedings of the 1991 Winter USENIX Conference
    • A Real Worl Analysis of Kerberos Password Security, Thomas Wu, Symposium on Network and Distributed Systems Security, 1999

  3. IKE: Internet Key Exchange
    Literatur:
    • The Internet Key Exchange, RFC 2409
    • Internet Security Associations and Key Management Protocol, RFC 2408

  4. Problems with IKE: Complexity and Compositionality
    Literatur:
    • Analysis of the Internet Key Exchange Protocol using the NRL Protocol Analyzer, Catherine Meadows
    • Applied Cryptography, B. Schneier, Addison-Wesley Press

  5. IP Security (IPSec)
    Literatur:
    • IP Security Roadmap, RFC 2411

  6. Mobile IP: Authentication, Authorization and Accounting
    Literatur:
    • Mobile IP Authentication, Authorization, and Accounting Requirements, RFC 2977
    • Mobile IP: The Internet Unplugged, J. D. Solomon, Prentice-Hall: Upper Saddle River, NJ, 1998

  7. Problems with Mobile IP: Network Access, Privacy and Biding Updates
    Literatur:
    • Mobile IP Network Access Identifier Extension for IPv4, RFC 2794
    • Use of IPSec in MobileIP, Intenet Draft, draft-ietf-mobileip-ipsec-use-00.txt

  8. TLS: Transport Layer Security
    Literatur:
    • The TLS Protocol Version 1.0, RFC 2246

 Content Distribution Networks (Universität Mannheim)
  1. P2P File-Sharing-Tools (vergeben)
    Der Klassiker unter den Filesharing-Tools, Napster, basiert auf einer Client-Server-Architektur, wobei der Server ein komplettes Verzeichnis aller verfügbaren Dateien verwaltet und die Dateien selbst bei den Clients verbleiben. Alternative Dienste verwenden eine verteilten Architektur (z.B. Gnotella, LimeWire), d.h. alle Informationen dezentral gehalten und die Anwendungsinstanzen tauschen notwendige Informationen direkt untereinander aus, ohne den Umweg über einen zentralen Server. Die Seminararbeit stellt beide Ansätze anhand von Beispielen gegenüber .
    Literatur:
    • http://opennap.sourceforge.net
    • http://www.gnotella.com
    • http://www.limewire.com


    2. Bei der verteilten Architektur werden alle Informationen dezentral gehalten, d.h. die Anwendungsinstanzen tauschen alle notwendigen Informationen direkt untereinander aus, ohne den Umweg über einen zentralen Server. Untersucht werden soll die Funktionsweise (z.B. Aufbau des Overlay-Netzwerks zwischen den beteiligten Anwendungsinstanzen) anhand eines Beispiel-Tools (z.B. Gnotella, LimeWire).
    Literatur:
  2. CAN - Content Adressable Networks
    Ein zentrales Problem im Netzwerk-Bereich ist die Zuordnung von Informationen zu dem Ort, an dem diese Informationen gespeichert sind, z.B. die Zuordnung einer bestimmten Datei zu einem Rechner beim P2P-Filesharing oder die Auflösung einer WWW-Adresse auf die IP-Adresse per DNS. CAN löst dieses Problem mit Hilfe von verteiltem Hashing.
    Literatur
    • S. Rantnasamy, P. Francis, M. Handley, R. Karp, S. Shenker: "A Scalable Content-Addressable Network", In: Proc. of ACM SIGCOMM, San Diego, USA, 2001.
    • S. Ratnasamy, M. Handley, R. Karp, S. Shenker: "Application-Level Multicast using Content-Adressable Networks", In: Proc. of NGC, London, England, 2001.

  3. Digital Fountain (vergeben)
    Unter Digital Fountain versteht man ein effizientes Verfahren zur Übertragung einer großen Datei an eine Gruppe von Empfängern (z.B. für Programm-Updates), die sehr groß und heterogen sein kann. Hier versagen klassische Verfahren wie FTP.
    Literatur:
    • http://www.digitalfountain.com
    • J.W. Byers, M. Luby, M. Mitzenmacher, A. Rege: "A Digital Fountain Approach to Reliable Distribution of Bulk Data", In: Proc of ACM SIGCOMM, Vancouver, Canada, 1998.

  4. Bayeux
    Die gleichzeitige Übertragung von Audio- und Video-Strömen an eine große Gruppe von Empfängern stellt hohe Anforderungen an die Netzinfrastruktur. Um Ressourcen zu sparen, bietet sich die Verwendung einer Multicast-Gruppe anstelle vieler einzelner Unicast-Verbindungen an. IP Multicast hat sich aufgrund einer Vielzahl von Problemen allerdings bis heute nicht durchsetzen können. Ein alternativer Ansatz ist das sogenannte Application-Level Multicast, bei dem ein Multicast-Overlay-Netzwerk auf Anwendungsebene zur Datenübertragung etabliert wird und das auf IP Unicast basiert. Bayeux ist so ein Application-Level Multicast- Protokoll.
    Literatur:
    • B.Y. Zhao, J.D. Kubiatowicz, A.D. Joseph: "Tapestry: An Infrastructure for Fault-Tolerant Wide-Area Location and Routing", Technical Report UCB/CSD-01-1141, UCB, CSD, April 2001.
    • S.Q. Zhuang, B.Y. Zhao, A.D. Joseph, R.H. Katz, J.D. Kubiatowicz : "Bayeux: An Architecture for Scalable and Fault-tolerant Wide-area Data Dissemination", In: Proc. NOSSDAV, Port Jefferson, New York, USA, 2001.

  5. JXTA
    JXTA ist ein Java-basiertes Framework zum Programmieren beliebiger Peer-to-Peer-Applikationen. Neben der Vernetzung von PC's sollen ebenso mobile Endgeräte (PDA, Handy, ...) unterstützt werden. JXTA wurde von SUN initiiert und ist ein Open-Source-Projekt.
    Literatur:
    • http://www.jxta.org
    • http://www.sun.com/p2p/

  6. Distribution von Web-Inhalten am Beispiel von Akamai
    Um das Anzeigen von Web-Inhalten zu beschleunigen und Engpässe zu vermeiden, realisiert man mit sog. Content Delivery Networks (CDN) eine spezielle Netz-Infrastruktur zum Verteilen von Web-Inhalten. Akamai ist einer der größten Anbieter auf diesem Gebiet und am Beispiel von Akamai soll die Funktionsweise eines CDN untersucht werden.
    Literatur:
    • http://www.akamai.com
    • http://www.akamai.com/en/html/services/edns_how_it_works.html
    • http://www.cs.washington.edu/homes/ratul/akamai.html
    • http://www-2.cs.cmu.edu/~mihaib/maggs-interview/
    • http://bmrc.berkeley.edu/bibs/archive?prog=1&group=21

  7. Streaming Media am Beispiel von RealNetworks
    Die effiziente Übertragung von Audio und Video über das Internet / WWW ist nach wie vor eine große technische Herausforderung. Am Beispiel von RealNetworks ("Real-Player") sollen Infrastrukturmaßnahmen ("Proxies"), Datenhaltung ("Caches") und Medienkodierung untersucht werden.
    Literatur:
    • http://www.realnetworks.com
    • http://www.streamingmedialand.com


 

 
Beteiligte Lehrstühle   

Universität Freiburg
Institut für Informatik
Prof. Dr. Stefan Leue
 
Universität Mannheim
Praktische Informatik IV
Prof. Dr. W. Effelsberg
 

 

Ansprechpartner

  
Dr. Richard Mayr
Telefon: 0761-203-8196 
FAX: 0761-203-8182
mayri@informatik.uni-freiburg.de

Corina Mitrohin
Telefon: 0761-203-8184 
FAX: 0761-203-8241
mitrohin@informatik.uni-freiburg.de 		Juergen Vogel
Telefon: 0621-181 2615 
FAX:   0621-181 2601 
vogel@informatik.uni-mannheim.de


 

Veranstaltungsorte

  
Freiburg: 

Institut für Informatik 
Am Flughafen 17 
Geb. 51, Raum 00-031 
(Multimedia-Raum) 

Telefon: 0761-203-8111

 Mannheim: 

Lehrstuhl Praktische Infomatik IV
L15,16, Raum 423

Telefon: 0621-181-2534
 
Termine

Die Themen zu Security werden durch den Dozenten der Universität Freiburg betreut, diejenigen zu Content Delivery Networks durch den Dozenten der Universität Mannheim.

Das Seminar findet jeweils Montags 14:00 bis 15:30 statt. Der erste Termin ist der 15.04.2002  

15.04.02 Einführung in den Themenkomplex und endgültige Vergabe von Themen 
22.04.02 Einführung in das multimedia lecture board (mlb) (Vortrag)
29.04.02 P2P Filesharing-Tools (Vortrag)
27.05.02 Digital Fountain (Vortrag, Ausarbeitung)
10.06.02 Kerberos 


 
 
Jürgen Vogel