Masterarbeit: Ereignissimulation für Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP)

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Masterarbeit zu vergeben

2022-11-04

Der Lehrstuhl Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme) vergibt

eine Masterarbeit

für den Aufbau einer diskreten Ereignissimulation für Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP)

Motivation

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) ist ein weit verbreitetes Netzwerkprotokoll, der in einem Ethernet-Netzwerk eine Verbindungsredundanz sicherstellt und gleichzeitig unerwünschte Schleifen verhindert. Bei Ausfall einer Verbindung schaltet RSTP binnen wenigen Sekunden auf einen Ersatzpfad um. RSTP arbeitet auf der Schicht 2 (Data Link Layer) des ISO/OSI Referenzmodells und ist der Standard-Spanning-Tree-Protokoll, der heutzutage in den meisten Switches standardmäßig konfiguriert ist.

Um Netzwerke effizient planen und unterschiedliche Konfigurations- und Ausfallszenarien effizient analysieren zu können, werden bevorzugt Netzwerksimulationen eingesetzt. Einer der populärsten und weit verbreiteten Netzwerksimulatoren ist dabei OMNeT++ – ein erweiterbares, modulares, C++ basiertes Open-Source Simulationsframework. Das INET Framework, welches ebenfalls unter Open-Source-Lizenz verfügbar ist, bittet eine Bibliotheksammlung von OMNeT++ Simulationsmodulen für verschiedene Netzwerkarten und Protokolle an. Unter anderem beinhaltet INET eine Implementierung von RSTP. Leider ist die vorhandene Implementierung nicht vollständig und nicht fehlerfrei.

Aufgabenstellung

Im Rahmen dieser Arbeit soll eine dem Standard IEEE 802.1w konforme Implementierung von RSTP in dem Simulationsframework OMNeT++ erstellt werden. Dabei kann die vorhandene Realisierung im INET Framework als Basis genommen werden und um fehlende Funktionen (u.a. Proposal/Agreement Mechanismus) erweitert werden.

Die Korrektheit der Implementierung des Simulationsmodells soll durch Labortests mit commercial off-the-shelf HW für verschiedene ausgewählte Netzwerkkonfigurationen verifiziert werden.

Die Aufgabenstellung besteht zusammenfassend aus den folgenden Punkten:

Proposal/Agreement Mechanism implemetieren
Verbindungsabbruch-Erkennung korrigieren
Topologie-Erkennung im L2NetworkConfig korrigieren

Anforderungsprofil

vorzugsweise Studierende(r) im Bereich der Informatik oder vergleichbarer Ingenieurwissenschaft
Interesse und erste Erfahrungen in den Themenbereichen ereignisdiskrete Simulation sowie Rechnernetze und Kommunikationssysteme
Kenntnisse in C++
Erste Erfahrungen mit OMNeT++ von Vorteil

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