Informatik-Spektrum

, Volume 33, Issue 2, pp 171–185 | Cite as

Overlay-Netze als Innovationsmotor im Internet

Spontane virtuelle Netze: auf dem Weg zum Internet der Zukunft
  • Oliver P. Waldhorst
  • Roland Bless
  • Martina Zitterbart
HAUPTBEITRAG OVERLAY-NETZE ALS INNOVATIONSMOTOR

Zusammenfassung

Das Internet ist heute eine globale Infrastruktur, deren ständige Verfügbarkeit mehr oder weniger als gegeben angenommen wird. Die Einführung neuer Technologien (z. B. Multicast, IPv6) in diese Infrastruktur erweist sich aus unterschiedlichen Gründen als schwierig. Vielmehr haben sich Overlay-Netze in diesem Kontext als Innovationsmotor etabliert. Diese werden von Endgeräten am Netzrand aufgespannt, benötigen somit keine neuen Komponenten in der Netzinfrastruktur und lassen sich selbstorganisierend sowie skalierbar einsetzen. Interessant sind diese Eigenschaften auch für den Overlay-basierten Aufbau und Betrieb von Kommunikationsnetzen an sich, mit dem Ziel, unbeeinflusst von Mobilität, Multi-Homing und Heterogenität der Protokolle und Zugangsnetze nahtlose Konnektivität zwischen Endgeräten herzustellen. Dieser Artikel zeigt anhand von Beispielen auf, wie Overlays die Entwicklung neuer Dienste im Internet vorantreiben können. Als Beispiel für eine Overlay-basierte Netzarchitektur, welche die Realisierung neuer Dienste und Anwendungen ermöglicht, wird die Architektur zur Realisierung von Spontanen Virtuellen Netzen (SpoVNet) und deren Netzabstraktionsschicht ariba detailliert vorgestellt.

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References

  1. 1.
    Ahlgren B, Arkko J, Eggert L, Rajahalme J (2006) A Node Identity Internetworking Architecture. In: Proc IEEE INFOCOM 2006 Global Internet Workshop (Barcelona, Spain). IEEE, Washington, DC, pp 28fGoogle Scholar
  2. 2.
    Ariba Website. http://www.ariba-underlay.org, letzter Zugriff 27.1.2010Google Scholar
  3. 3.
    Banerjee S, Bhattacharjee B, Kommareddy C (2002) Scalable Application Layer Multicast. In: Proc ACM Conf.on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols for Computer Communications (SIGCOMM 2002) (Pittsburgh, PA, USA). ACM, New York, vol. 32, pp 205–217Google Scholar
  4. 4.
    Bless R, Hübsch C, Mies S, Waldhorst OP (2008) The Underlay Abstraction in the Spontaneous Virtual Networks (SpoVNet) Architecture. In: Proc 4th EuroNGI Conf. on Next Generation Internet Networks (NGI 2008) (Krakow, Poland), CD-ROMGoogle Scholar
  5. 5.
    Caesar M, Castro M, Nightingale EB, O’Shea G, Rowstron A (2006) Virtual Ring Routing: Network Routing Inspired by DHTs. In: Proc ACM Conf. on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols for Computer Communications (SIGCOMM 2006) (Pisa, Italy). ACM, New York, pp 351–362Google Scholar
  6. 6.
    Caesar M, Condie T, Kannan J, Lakshminarayanan K, Stoica I (2006) ROFL: Routing on Flat Labels. In: Proc ACM Conf on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols for Computer Communications (SIGCOMM 2006) (Pisa, Italy). ACM, New York, pp 363–374Google Scholar
  7. 7.
    Castro M, Druschel P, Kermarrec A-M, Rowstron A (2002) SCRIBE: A Large-Scale and Decentralize Application-Level Multicast Infrastructure. IEEE J Sel Areas Commun 20(8):1489–1499CrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    Chu Y, Rao SG, Zhang H (2000) A Case for End system Multicast. In: Proc ACM Int Conf on Measurement and Modeling of Computer Systems (Santa Clara, CA, USA), pp 1–12Google Scholar
  9. 9.
    Cohen B (2003) Incentives Build Robustness in BitTorrent. http://www.bittorrent.org/bittorrentecon.pdf, letzter Zugriff 27.1.2010Google Scholar
  10. 10.
    Eriksson H (1994) MBONE: The Multicast Backbone. Commun ACM 37(8):54–60CrossRefMathSciNetGoogle Scholar
  11. 11.
    Ford B (2008) UIA: A Global Connectivity Architecture for Mobile Personal Devices. Ph.D. thesis, Massachusetts Institute of Technology, CambridgeGoogle Scholar
  12. 12.
    Ganesan P, Gummadi PK, Garcia-Molina H (2004) Canon in G Major: Designing DHTs with Hierarchical Structure. Proc ICDCS 2004, IEEE, Washington, DC, pp 263–272Google Scholar
  13. 13.
    Gnutella Developer Forum. Gnutella – a Protocol for a Revolution. http://rfc-gnutella.sourceforge.net, letzter Zugriff 27.1.2010Google Scholar
  14. 14.
    Guardini I, Fasano P, Girardi G (2000) Ipv6 operational experience within the 6bone. In: Proc lnternet Society (INET) Conf. (Yokohama, Japan), CD-ROMGoogle Scholar
  15. 15.
    Haage D, Holz R, Niedermayer H, Laskov P (2009) CLIO – A Cross-Layer Information Service for Overlay Network Optimization. In: Proc GI/ITG Fachtagung Kommunikation in Verteilten Systemen (KiVS 2009). SpringerGoogle Scholar
  16. 16.
    Hamachi Website. http://www.hamachi.cc/, letzter Zugriff 27.1.2010Google Scholar
  17. 17.
    Hosseini M, Ahmed DT, Shirmohammadi S, Georganas ND (2007) A Survey of Application-Layer Multicast Protocols. IEEE Commun Surv Tutor 9(3):58–74CrossRefGoogle Scholar
  18. 18.
    Hübsch C, Mayer CP, Mies S, Bless R, Waldhorst OP, Zitterbart M (2010) Reconnecting the Internet with ariba – Self-Organizing Provisioning of End-to-End Connectivity in Heterogeneous Networks. ACM SIGCOMM Comput Commun Rev 40(1):131–132Google Scholar
  19. 19.
    Hübsch C, Waldhorst OP (2009) Enhancing Application-Layer Multicast Solutions by Wireless Underlay Support. In: Proc GI/ITG Fachtagung Kommunikation in Verteilten Systemen (KiVS 2009). Springer, HeidelbergGoogle Scholar
  20. 20.
    Joost Website. http://www.joost.com/, letzter Zugriff 27.1.2010Google Scholar
  21. 21.
    KaZaA. Website, http://www.kazaa.com, letzter Zugriff 27.1.2010Google Scholar
  22. 22.
    Liebeherr J, Wang J, Zhang G (2003) Programming Overlay Networks with Overlay Sockets. In: Proc 5th COST 264 Workshop on Networked Group Communications (NGC 2003), LNCS 2816 (Munich, Germany). Springer, Heidelberg, pp 242–253Google Scholar
  23. 23.
    Lua EK, Crowcroft J, Pias M, Sharma R, Lim S (2005) A Survey and Comparison of Peer-to-Peer Overlay Network Schemes. IEEE Commun Surv Tutor 7:72–93CrossRefGoogle Scholar
  24. 24.
    Lv Q, Cao P, Cohen E, Li K, Shenker S (2002) Search and Replication in Unstructured Peer-to-Peer Networks. In: Proc 16th ACM Int Conf on Supercomputing (New York, NY, USA). ACM, New York, pp 84–95Google Scholar
  25. 25.
    Maymounkov P, Mazières D (2002) Kademlia: A Peer-to-Peer Information System Based on the XOR Metric. In: 1st Int Workshop Peer-to-Peer Systems (IPTPS 2002) (Cambridge, MA, USA). Springer, Heidelberg, pp 53–65Google Scholar
  26. 26.
    Meyer D, Zhang L, Fall K (2007) Report from the IAB Workshop on Routing and Addressing. RFC 4984 (Informational), Internet Society, http://tools.ietf.org/html/rfc4984, letzter Zugriff 27.1.2010Google Scholar
  27. 27.
    Mies S, Waldhorst OP, Wippel H (2009) Towards End-to-End Connectivity for Overlays across Heterogeneous Networks. In: Proc Int Workshop on the Network of the Future (Future-Net 2009), co-located with IEEE ICC 2009 (Dresden, Germany). IEEE, Washington, DCGoogle Scholar
  28. 28.
    Mondal A, Kitsuregawa M (2006) Privacy, Security and Trust in P2P environments. In: 17th International Conference on Database and Expert System Applications (DEXA’06). Springer, HeidelbergGoogle Scholar
  29. 29.
    Moskowitz R, Nikander P, Jokela P, Henderson T (2008) Host Identity Protocol. RFC 5201 (Experimental), Internet Society, http://tools.ietf.org/html/rfc5201, letzter Zugriff 27.1.2010Google Scholar
  30. 30.
    Ratnasamy S, Francis P, Handley M, Karp R, Schenker S (2001) A Scalable Content-Addressable Network. In: Proc ACM Conf on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols for Computer Communications (SIGCOMM 2001) (San Diego, CA, USA). ACM, New York, pp 161–172Google Scholar
  31. 31.
    Rowstron AIT, Druschel P (2001) Pastry: Scalable, Decentralized Object Location, and Routing for Large-Scale Peer-to-Peer Systems. In: Proc IFIP/ACM Int Conf on Distributed Systems Platforms (Middleware 2001) (Heidelberg, Germany). Springer, Heidelberg, pp 329–350Google Scholar
  32. 32.
    Seedorf J, Burger E (2009) Application-Layer Traffic Optimization (ALTO) Problem Statement, RFC 5693 (Informational), Internet Society, http://tools.ietf.org/html/rfc5693, letzter Zugriff 27.1.2010Google Scholar
  33. 33.
    Skype Website. http://www.skype.com/, letzter Zugriff 27.1.2010Google Scholar
  34. 34.
    Steinmetz R, Wehrle K (eds) (2005) Peer-to-Peer Systems and Applications. Lect Notes Comput Sci 3485, Springer, HeidelbergGoogle Scholar
  35. 35.
    Stiemerling M (ed) (2006) System Design of SATO and ASI, Deliverable D12-F.1. Ambient Networks ProjectGoogle Scholar
  36. 36.
    Stoica I, Morris R, Karger D, Kaashoek MF, Balakrishnan H (2001) Chord: A Scalable Peer-to-Peer Lookup Service for Internet Applications. In: Proc ACM Conf on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols for Computer Communications (SIGCOMM 2001) (San Diego, CA, USA). ACM, New York, pp 149–160Google Scholar
  37. 37.
    Subramanian L, Stoica I, Balakrishnan H, Katz R (2004) OverQoS: An Overlay Based Architecture for Enhancing Internet QoS. In: Proc 1st Symp on Networked Systems Design and Implementation (NSDI 2004) (San Francisco, CA, USA). USENIX, Berkeley, CE, pp 71–84Google Scholar
  38. 38.
    Waldhorst OP, Blankenhorn C, Haage D, Holz R, Koch G, Koldehofe B, Lampi F, Mayer C, Mies S (2008) Spontaneous Virtual Networks: On the Road towards the Internet’s Next Generation. it – Inf Technol Special Issue Next Generation Internet 50(6):367–375Google Scholar
  39. 39.
    Xie H, Yang YR, Krishnamurthy A, Liu YG, Silberschatz A (2008) P4P: Provider Portal for Applications. In: Proc ACM Conf on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols for Computer Communications (SIGCOMM 2008) (Seatle, WA, USA). ACM, New York, pp 351–362Google Scholar
  40. 40.
    Zattoo Website. http://zattoo.com/, letzter Zugriff 27.1.2010Google Scholar
  41. 41.
    Zhuang S, Lai K, Stoica I, Katz R, Shenker S (2005) Host Mobility Using an Internet Indirection Infrastructure. Wirel Netw 11(6):741–756CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 2010

Authors and Affiliations

  • Oliver P. Waldhorst
    • 1
  • Roland Bless
    • 1
  • Martina Zitterbart
    • 1
  1. 1.Institut für TelematikKarlsruher Institut für Technologie (KIT)KarlsruheDeutschland

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