Hauptseminar Multimedia- und Internetsysteme
| Titel: | Multimedia- und Internetsysteme |
| Englischer Titel: | Multimedia and Internet Systems |
| Typ: | Hauptseminar |
| Kürzel / Nr.: | MIT / CS5900.082 |
| SWS / LP: | 2S / 4 LP |
| Dozent: | Prof. Dr.-Ing. Franz J. Hauck |
| Betreuer: | Steffen Kächele, Christian Spann |
| Termine: | wird noch festgelegt |
| Vorbesprechung: | Mittwoch 23.4.2014 16.15 Uhr, Raum O27-341 In der Vorbesprechung wird der organisatorische Rahmen präsentiert, die möglichen Themen vorgestellt und danach vergeben. Dieses Seminar wird nicht über die zentrale Seminarvergabe zugeteilt. |
| Lernplattform: | Kursmaterialien finden Sie im Moodle-Kurs. Sie werden dem Kurs automatisch hinzugefügt sobald sie eines unserer Seminare besuchen. |
| Themenvergabe: | Die Themenvergabe erfolgt während der Vorbesprechung nach Anmeldereihenfolge im ILIAS-Kurs. Alternativ können Themen vorab in Absprache mit dem jeweiligen Betreuer vergeben werden. |
Themen | |
in.Crease: Benutzerverwaltung für ein elektronisches Modulhandbuch Betreuer: Franz J. Hauck | Projektanteil: Für ein elektronisches Modulhandbuch und Vorlesungsverzeichnis gibt es bereits erste Arbeiten für eine Benutzerführung. Die eingesetzte Technologien sind Java EE insbesondere Java Server Faces und EJB. Für die künftige Benutzerverwaltung sollen geeignete Tabellen für die Benutzerinformationen entwickelt und mit Authentisierungs- und Autorisierungsmechanismen verknüpft werden. Dies soll sich nahtlos in ein Java EE System integrieren. Insbesondere soll die Eingabe von Passwörtern nicht im System selbst sondern bei externen Dienstleister wie z.B. dem KIZ erfolgen. Hierzu sind entsprechende Technologien und Machbarkeiten auszuloten und dann umzusetzen. Entsprechende Kooperationen mit dem KIZ werden vom Betreuer geregelt. Ideale Voraussetzung sind Kenntnise im Bereich Web-Technologien bzw. AvID Stoff. Seminaranteil: Im vorangehenden oder parallel zu besuchenden Seminar sind Mechanismen und Konzepte für die entfernte und web-basierte Authentisierung zusammen zu tragen, vergleichend gegenüber zu stellen und in der Eignung für den Projektanteil zu evaluieren. Insbesondere sollten OpenID, Shiboleth, OAuith und ähnliche zu untersuchen. |
in.Crease: Datenmodellierung für ein elektronisches Modulhandbuch Betreuer: Franz J. Hauck | Projektanteil: Für ein ein elektronisches Modulhandbuch und Vorlesungsverzeichnis soll eine effiziente Datenmodellierung durchgeführt werden. Die Modellierung soll mittels JavaEE (genauer EJB und JPA, Java Persistence API erfolgen). Die notwendigen Entitäten und Attribute müssen auf ein geeignetes relationales Schema umgesetzt werden. Ein vorläufiges Datenmodell ist vorhanden. Die Herausforderung ist, die Revisionierbarkeit der Daten, d.h. alle Änderungen bleiben gespeichert und müssen nachvollziehbar sein. Das Modell soll in der Lage sein, alle Daten von einem bestimmten Zeitpunkt wieder herzustellen. Um dies zu erreichen sind verschiedene Vorgehensweisen nebeneinander auszuprobieren und deren Effizienz und Handhabung zu vergleichen. Ideale Voraussetzung sind Kenntnisse von JPA bzw. AvID Stoff. Seminaranteil: Im vorangehenden oder parallel zu besuchenden Seminar sind bestehende Erweiterungen von JPA für die Revisionierbarkeit von Daten zu ermitteln und deren Fähigkeiten im Vergleich gegenüber zu stellen. |
Orchestrierte Topologieerfassung Betreuer: Sven Schober | Wissen über die Netzwerktopologie kann Helfen die Quality-of-Service verteilter Multimedia-Anwendungen zu verbessern. So können z.B. Cluster innerhalb der Teilnehmer von Videokonferenzen erkannt werden und gezielt Proxy-Server platziert werden, die die Netzwerklast verringern. Ein bekanntes Werkzeug zur Topologieerfassung ist traceroute, welches die einzelnen "Hops" einer Internet-Route von Quell- zu Zielhost sichtbar machen kann. Um ein umfassendes Bild der Topologie zwischen mehreren Teilnehmern zu erhalten müssen jedoch einige Herausforderungen angegangen werden: Zum einen existiert mit Load-Balancern eine starke Quelle von Ungenauigkeiten, zum anderen sind die Routen der Hin- und Rückrichtung im Allgemeinen nicht identisch und selbst wenn ist dies nicht immer ohne weiteres Erkennbar. Am Lehrstuhl für Verteilte Systeme entstand u.a. bereits eine Traceroute- Implementierung, welche es erlaubt aus Java heraus Traces zu starten und umfassenden Einfluss auf die versendeten Pakete zunehmen. In diesem Thema soll der Stand der Technik bei der Topologieerkennung aufgearbeitet (Seminaranteil) werden und aufbauend auf den existierenden Vorarbeiten eine Implementierung angefertigt (Projektanteil) werden. |
Kombinierte Bandbreiten- und Topologieerfassung Betreuer: Sven Schober | Verteilte Anwendungen können von Wissen über Bandbreite und Topoligie des Netzwerks zwischen Hosts profitieren. So können z.B. Proxy-Server an "günstigen" Stellen platziert werden, um Flaschenhälse weniger zu belasten. Bisher gibt es für beide Einsatzfälle separate Werkzeuge, für Topologieerkennung z.B. traceroute, für Bandbreitenmessung z.B. tcpperf. Gerade letztere Kategorie belastet den Netzwerkpfad zwischen Quell- und Zielhost jedoch stark, weshalb in der Forschung einige Ansätze entwickelt wurden die Belastung zu reduzieren. Weiterhin messen die vorhandenen Ansätze meist nur die Ende-zu-Ende-Bandbreite, Informationen darüber, wo der Flaschenhals entlang des Pfades liegt bleibt verborgen. Am Lehrstuhl für Verteilte Systeme entstand ein Werkzeug mit dem aus Java heraus Pakete versendet werden können, auf deren Aufbau umfassend Einfluß genommen werden kann. So kann damit z.B. traceroute sehr einfach implementiert werden, aber auch die erwähnten modernen Bandbreitenmesstechniken. Ziel dieses Themas soll die Aufarbeitung der Literatur (Seminaranteil) und die Erarbeitung eines Ansatzes zur kombinierten Toplogie-, Latenz- und Bandbreitenmessung entlang eines Pfades sein, sowie eine Implementierung aufbauend auf den vorhandenen Vorarbeiten (Projektanteil). |
Digitale Fernsteuerung Betreuer: Jan-Patrick Elsholz | Projektanteil: Für die Middleware Instant-X soll eine digitalen Fernsteuerung für Video on Demand (VoD) weiterentwickelt werden. Dazu gehört die prototypische Abbildung des Real-Time Streaming Protokolls (RTSP) auf die API der Middleware. Sowohl die Server- als auch die Clientseite sollen betrachtet und im Test-driven Development entwickelt werden. Ideale Voraussetzung sind Kenntnisse von RTSP und der MMK Stoff. Seminaranteil: Im vorangehenden oder parallel zu besuchenden Seminar sind die Besonderheiten der Middleware Instant-X herauszuarbeiten. Neben den grundsätzlichen Fähigkeiten sind vor allem der Einsatz von RTSP im Zusammenhang mit dem Projektanteil darzustellen. |
Zugriffanalyse vorhandener Anwendungen Betreuer: Steffen Kächele | Projektanteil: Heutige mobile Betriebssysteme (Android/iOS) bieten eine mehr oder weniger umfangreiche Rechteverwaltung für Anwendungen an. Beim Zugriff auf kritische Ressourcen müssen sich Anwendungen entsprechende Rechte bereits während der Installation einholen. Auf üblichen Desktop- und Serverbetriebssystemen ist der Ressourcenzugriff von Anwendungen hingegen weitgehens intransparent. Für vorhandene Java Anwendungen soll ein Analysetool entworfen werden, dass den Zugriff der Anwendung auf System-Ressourcen, Programm-Bibliotheken und JVM-Funktionalität analysiert und darstellt. Das Analysetool soll generisch für mehrere Anwendungsfälle anpassbar und konfigurierbar sein. Die Analyse soll auf Java Bytecode operieren. Seminaranteil: Im vorangehenden oder parallel zu besuchenden Seminar sind die Funktionsweise von Codeanalyse (insbesondere Bytecode-Analyse) herauszuarbeiten. |
Beschreibung und allgemeine Angaben | |
| Einordnung in die Studiengänge: | Informatik, M.Sc.: Projekt, Modul Middlewaresystem-Entwicklung Medieninformatik, M.Sc.: Projekt, Modul Middlewaresystem-Entwicklung Informationssystemtechnik, M.Sc.: Wahlpflicht Informatik, Projekt, Modul Middlewaresystem-Entwicklung (siehe auch unter Hinweise zu Seminaren) |
| Verwantwortlich: | Prof. Dr.-Ing. Franz J. Hauck |
| Unterrichtssprache: | Deutsch, Ausarbeitung und Präsentation wahlweise in Deutsch oder Englisch |
| Turnus / Dauer: | jedes Semester / ein volles Semester |
| Vorraussetzungen (inhaltlich): | - |
| Vorraussetzungen (formal): | - |
| Grundlage für (inhaltlich): | Multimedia- und Internetsysteme im Eigenbau |
| Lernergebnisse: | In dem Seminar wird zum einen das selbständige wissenschaftliche Aufarbeiten eines begrenzten Stoffgebiets geübt. Zum anderen bereitet das Stoffgebiet auf eine Projektarbeit vor. Studierende erschließen das definierte Stoffgebiet selbständig durch Suche nach geeignetem Informationsmaterial. Sie extrahieren die wichtigen Informationen und entscheiden über eine geeignete Darstellung in einer Ausarbeitung sowie in einer Vortragspräsentation. Sie analysieren darüber hinaus das Material auf Eignung für das Projektthema und geben eigene Urteile über die Zusammenhänge zwischen Stoff und geplantem Projektthema ab. In der Diskussion nach dem Vortrag verteidigen die Studierenden ihre Position gegenüber Prüfern, Betreuern und anderen Seminarteilnehmern. |
| Inhalt: | Die Inhalte der Seminarthemen sind abhängig von den angebotenen Themen (siehe dort). Gemeinsam ist allen Themen, dass sie im Bereich der Verteilten Systeme angesiedelt sind. Insbesondere werden immer wieder Systeme betrachtet, bei denen Anwendungen unterstützt werden bei ausgewählten Problemstellungen. Diese Unterstützung wird typischerweise als Systemfunktion bereitgestellt, die sich nicht innerhalb traditioneller Betriebssysteme sondern außerhalb in so genannten Middlewaresystemen implementiert ist. Typische Themengebiete sind Unterstützung für weiche Echtzeiteigenschaften, fehlertolerante Systeme, multimediale Kommunikationssysteme oder skalierbare Internetdienste. |
| Notenbildung: | Die Note wird auf Anwesenheit, Vortrag, Ausarbeitung und Diskussionsbereitschaft erteilt. |
| Arbeitsaufwand: | Präsenzzeit: 30 h Vor- und Nachbereitung: 90 h Summe: 120 h |