Performanceoptimierung der Datenanalyse in Netzwerkgraphen durch

2. Stand der Technik
sen auf jedem Knoten aufgewandt werden. Etwa 10% der Bandbreite wird
im Opennet für TC-Nachrichten aufgewendet. Zur Berechnung der kürzesten
Pfade wird der Dijkstra-Algorithmus verwendet.
Für den Routing-Algorithmus sind verschiedene Weisen der zukünftigen Verbesserung
denkbar. Eine algorithmische Verbesserung könne beispielsweise dafür
sorgen, dass weniger (oder kleinere) TC-Nachrichten verschickt werden
müssen (Verbesserung auf OSI Schicht 4). Ein weiteres Beispiel ist eine Publikation
von Badis und Al Agha [2], in der sie den Datendurchsatz durch
eine Heuristik für die Selektion von MPRs 6 erhöhen. Andererseits ist auch die
Verbesserung der Hardware (Erhöhung der Sendeleistung, geringfügige physische
Repositionierung der WLAN-Antenne, etc.) möglich (Verbesserung auf
OSI-Schicht 1).
In all diesen Fällen wird jedoch eine vorherige Datenanalyse benötigt, um
festzustellen welche TC-Nachrichten redundant sind und nicht wiederholt versendet
werden müssen oder um wichtige Knoten und Verbindungen zu finden,
die dann gezielt verstärkt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit wurde
ein Framework erstellt mit dem diese Datenanalyse sehr performant und sehr
einfach durchgeführt werden kann.
2.2. Metriken
Unabhängig vom verwendeten Routing-Algorithmus und dem darin enthaltenen
Graphen-Algorithmus wird eine Metrik benötigt. Auch die Algorithmen
Dijkstra und Floyd-Warshall setzen eine Metrik voraus mit der der Abstand
von einem Knoten zum anderen bestimmt werden kann. Aus mathematischer
Sicht heißt eine Funktion f : M×M → R Metrik, wenn für beliebige a, b, c ∈ M
gilt:
1. f(a, b) ≥ 0
2. f(a, b) = 0 ⇔ a = b
3. f(a, b) = f(b, a)
4. f(a, b) ≤ f(a, c) + f(c, b).
Wenn man auf das dritte Axiom (Symmetrie) verzichtet, erhält man eine Quasimetrik.
Eine Metrik in einem Rechnernetz ist eine mathematische Quasimetrik, die
ein Maß für die Güte einer Verbindung definiert. Die Qualitätswerte sind üblicherweise
in einem Intervall definiert und können invers zu einer tatsächlichen
6 MPR: Multipoint Relay, ein Knoten der Nachrichten an mehrere Empfänger weiterleitet
© Andreas Redmer — 29. September 2011 13