Performanceoptimierung der Datenanalyse in Netzwerkgraphen durch
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1. E<strong>in</strong>leitung<br />
1. E<strong>in</strong>leitung<br />
Das Rostocker Opennet [24] ist e<strong>in</strong> komplexes Wifi-Mesh-Netzwerk mit zur<br />
Zeit etwa 200 Knoten und mehreren Gateways <strong>in</strong>s Internet. Die Mitglie<strong>der</strong><br />
des Opennet e.V. verwenden WLAN-Technik um sich von Dach zu Dach zu<br />
vernetzen. Die Topologie<strong>in</strong>formationen des Netzwerks s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> allen Knoten vorhanden.<br />
An e<strong>in</strong>er zentralen Stelle im Netzwerk werden die Topology Control<br />
Nachrichten e<strong>in</strong>mal pro M<strong>in</strong>ute aufgezeichnet. Diese Aufzeichnungen s<strong>in</strong>d für<br />
die Funktion des Netzwerkes nicht notwendig, son<strong>der</strong>n nur für nachträgliche<br />
Analysen. Anhand dieser Daten lassen sich die Routen, die zu e<strong>in</strong>em bestimmten<br />
Zeitpunkt gültig waren, berechnen. Diese wie<strong>der</strong>um können für verschiedene<br />
Arten <strong>der</strong> Netzwerkanalyse genutzt werden. Derzeit dauert die Berechnung<br />
<strong>der</strong> Routen für e<strong>in</strong>en Zeitpunkt ca. vier Sekunden. Bei <strong>der</strong> Analyse von mehreren<br />
Wochen o<strong>der</strong> Monaten aufgezeichneter Daten wird <strong>der</strong> Zeitaufwand sehr<br />
hoch. Deshalb wurde <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Publikation von Mundt und Vetterick [22] die<br />
Rechenleistung mittels Cloud Comput<strong>in</strong>g verstärkt und <strong>der</strong> Zeitaufwand somit<br />
verr<strong>in</strong>gert. Dieser Ansatz hat jedoch auch e<strong>in</strong>ige Nachteile. Im Rahmen dieser<br />
Arbeit soll versucht werden die Performance zu erhöhen <strong>in</strong>dem User Def<strong>in</strong>ed<br />
Functions (UDF) <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Datenbankmanagementsystem (DBMS)<br />
e<strong>in</strong>gesetzt werden. Die Routen sollen direkt auf dem Datenbankserver berechnet<br />
und später mittels SQL direkt abgefragt werden. Weiterh<strong>in</strong> werden im<br />
Rahmen dieser Arbeit die vorhandenen Quelltexte untersucht und eventuelle<br />
Schwachstellen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Performance beseitigt.<br />
1.1. Aufbau <strong>der</strong> Arbeit<br />
Im ersten Kapitel dieser Arbeit werden die graphentheoretischen Grundlagen<br />
für das Mesh-Netzwerk erklärt. Diese s<strong>in</strong>d notwendig um zu verstehen wie die<br />
<strong>Datenanalyse</strong> funktioniert. Weiterh<strong>in</strong> wird die Herkunft, <strong>der</strong> Aufbau und die<br />
Qualität <strong>der</strong> zu analysierenden Daten beschrieben. Ebenfalls wird das Ziel <strong>der</strong><br />
Arbeit genau beschrieben und die zu lösenden Probleme (und Problemklassen)<br />
erklärt.<br />
Im Kapitel 2 werden bestehende Rout<strong>in</strong>galgorithmen und dazu gehörige Metriken<br />
beschrieben. Weiterh<strong>in</strong> wird die bestehende Implementierung für die<br />
© Andreas Redmer — 29. September 2011 1
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