Semesterarbeit Version: 1.0. Datum: Mario Pfund.

Transkript

1 Semesterarbeit 2005 Dokument: Version: Datum: Status: Autoren: Auftraggeber: Ablage: Projektantrag Abgenommen Beat Weisskopf Mario Pfund Dr. F. Meyer

2 Allgemeines Projektbetreuende Dozenten und Assistenten Funktion Name Mail Tel.Nr Fachdozent Meyer Franz Dozent Projektmanagement Helbling Frank Assistent des Fachdozenten Marcin Michalak Projektteam Funktion Name Mail Tel.Nr Projektteam Weisskopf Beat Projektteam Pfund Mario Änderungskontrolle Version Datum Name Bemerkungen Projektantrag Erster Entwurf Projektantrag Fertigstellung erster Entwurf Projektantrag Überarbeitung nach Gegenlesen im Team Projektantrag Überarbeitung nach Besprechung Fachdozent Projektantrag Überarbeitung nach Mail von Herrn Helbling Projektantrag Überarbeitung nach Besprechung mit Herrn Helbling Prüfung / Freigabe Version Datum Name Bemerkungen Projektantrag Abnahme durch Herrn Helbling Projektantrag.doc Seite 2 von 14

3 Inhaltsverzeichnis des Dokumentes 1 Zweck des Dokumentes Ausgangslage Problemstellung Anlass und Begründung des Projektes Projektrahmenbedingungen Situationsanalyse Erbrachte Vorleistungen Ziele und Lösungen Zielvorstellungen Mögliche Lösungen Eigenentwicklung der Hard- und Software Software selbst schreiben Firmware des Herstellers nutzen Einsatz von Openwrt Mittelbedarf Sachmittel Personal Ausbildung Dienstleistungen Planung und Organisation Projektorganisation Termine Prioritäten Wirtschaftlichkeit Kosten Personalkosten Sachkosten Gesamtkosten Konsequenzen Bei Nichtrealisierung Verspätete Realisierung Risikobeurteilung Ausweichmöglichkeiten Antrag Bisherige Entscheidungen Projektantrag Projektantrag.doc Seite 3 von 14

4 1 Zweck des Dokumentes In diesem Dokument wird die Ausgangslage für die Semesterarbeit mit dem Namen COAP festgehalten. Die für das Projekt abgesteckten Ziele und Rahmenbedingungen werden hier im folgenden zusammenfassend dargestellt. Das Dokument dient als Ausgangslage, welche entscheidet, ob das Projekt durchgeführt wird oder nicht. Die für die Beurteilung notwendigen Angaben werden zusammenfassend dargestellt 2 Ausgangslage 2.1 Problemstellung Die Wirelesstechnik ist zur Zeit ein sehr stark wachsendes Segment in der Computerbranche. Neben Privatanwendern wie Einzelpersonen und Wohngemeinschaften hält das Wireless auch in Firmennetzen Einzug. Ein erstes Problem in der Wirelesstechnik ist vom Sicherheitsaspekt her zu sehen. Das Abhören von Datenpaketen eines drahtlosen Netzes ist heute keine grosse Herausforderung. Die Sicherheit kann nur durch entsprechende Verschlüsselung und Authentifizierung gewährleistet werden. Dazu muss ein WAP entsprechende Sicherheitsmechanismen unterstützen. Ein weiteres allgemeines Problem liegt in der Nutzung der Datenbandbreite. Ohne QoS, welches gewissen Diensten eine feste Bandbreite zusichert, können unwichtige Dienste diese Ausbremsen oder zum erliegen bringen. Als Beispiel erwähnen wir hier P2P-Applikationen. Bisherige Bandbreitenbeschränkungen basieren auf dem Sperren bestimmter Ports, so genanntes Layer4 QoS. Wir möchten eine Paketklassifizierung auf Layer7 vornehmen, welche es uns erlaubt, Streams gewisser Anwendungen zu erkennen, zu beschränken oder ganz auszuschliessen. Der Vorteil einer Paketklassifizierung auf Layer7 bringt mit sich, dass sich Pakete unabhängig vom Port erkennen lassen. Falls also eine P2P-Anwendung den Port ändert, um so eine schnellere Verbindung ins Internet zu erlangen, soll sie trotzdem dem Bandbreitenmanagement unterliegen und diese nicht aufgrund des geänderten Ports umgehen können. 2.2 Anlass und Begründung des Projektes Der offizielle Anlass für das Projekt ist durch die Fachhochschule Biel vorgegeben, welche vorsieht, dass im sechsten Semester eine Semesterarbeit als integralen Bestandteil des Studienplanes durchgeführt wird. Ein anderer wichtiger Punkt für die Wahl dieser Arbeit ist von der Seite der Einsatzmöglichkeiten her zu betrachten. Durch die schnelle weite Verbreitung von drahtlosen Netzwerken zur Übertragung von Daten sowie fehlender günstiger Alternativen können wir ein System entwickeln, welches von einer breiten Masse von Benutzern angewandt werden könnte Projektantrag.doc Seite 4 von 14

5 Nicht zuletzt sind die Studierenden daran interessiert, sich mit dem Thema Wireless Security, Bandbreitenmanagement sowie embedded Linux vertieft auseinander zu setzen und sehen in diesem Projekt eine sehr gute Möglichkeit dazu. 2.3 Projektrahmenbedingungen Das Projekt wird nach dem Phasenmodell Hermes 2003 definiert, geplant, organisiert und realisiert. Die Abgabetermine für die vier Grunddokumente sind von den Betreuern des Moduls Projektführung vorgeschrieben und werden weiter unten noch aufgeführt (Punkt 5.2). Der Aufwand pro Projektmitglied ist in der Rahmenbedingungen der Fachhochschule Biel auf ca Stunden pro Person vorgeschrieben. 2.4 Situationsanalyse Im Bereich Wireless LAN Access Points exisiteren zur Zeit eine breite Palette an Produkten in diversen Preisklassen und unterschiedlichen Funktionsumfang. Es liegt auf der Hand, dass der Funktionsumfang mit dem Preis abnimmt, und dass davon vor allem Heimnetze betroffen sind. Relativ neu sind Access Points, welche es erlauben, die Firmware, die meist auch auf Linux basieren, durch ein modifiziertes Linux auszutauschen. Dieses erlaubt Benutzern mit entsprechendem Wissen, diverse benötigte Sicherheitsaspekte selbst zu implementieren. Es ist also möglich, die mitgelieferte proprietäre Firmware der Hersteller durch eine Opensource Linux-Distribution zu ersetzen. Ein weiteres Problem in kleinen Heimnetzen ist das Bandbreitenmanagement. So kann durch so genannte Peer-to-Peer-Netze die Internetverbindung durch einen entsprechenden Download für weitere Benutzer quasi blockiert werden. 2.5 Erbrachte Vorleistungen Die Studenten haben sich eine sehr allgemeine Übersicht des Routermarktes geschaffen und mögliche Lösungsansätze für das Security und Bandbreitenmanagement im Internet gesucht. Das ganze verlief sehr oberflächlich und muss in den nächsten Wochen noch intensiviert werden. Konzeptionell wurden für das Projekt noch keine Vorleistungen erbracht. Projektantrag.doc Seite 5 von 14

6 3 Ziele und Lösungen In diesem Abschnitt werden kurz die Projektziele und mögliche Lösungsansätze erläutert. 3.1 Zielvorstellungen Das Ziel unseres Projektes ist ein lauffähiger Prototyp eines WLAN- Access Points mit erweiterten Funktionen im Bereich Sicherheit und Bandbreitenmanagement bis zum Ende der Semesterarbeit im Auftrage der HTI Biel zu erstellen. Diese Funktionalitäten betreffen die sichere Verbindung innerhalb eines Wireless LAN ( EAP/TLS, WPA, WPA2, Radius Server), einer intelligenten Firewall, sowie Bandbreitenmanagement auf Layer7. Zum Beispiel sollen sich Filesharingprogramme zuverlässig shapen lassen können, oder eine VoIP Verbindung soll die von ihr geforderte Bandbreite zugesichert erhalten. Es sollen also Prioritäten bei Datenstreams vergeben werden können. In näherer Zukunft wird ausserdem das neue IP Protokoll zum Einsatz kommen (IPv6). Um diesem Projekt eine gute Zukunftsaussicht zu geben, werden wir das Projekt auch IPv6 Kompatibel entwickeln. Ein weiteres wichtiges Ziel ist es, ein kostengünstiges Produkt zu erstellen, welches leicht angepasst (customized) werden kann. Ein einfach zu benutzendes User Interface gehört da natürlich auch dazu. Als kurzfristiges Ziel, welche sicher bis zum Ende der Semesterarbeit erreicht werden soll, gilt die Implementation der meisten Aspekte einer sicheren Wireless Verbindung. Als langfristiges Ziel unseres Projektes sollen alle weiteren oben erwähnten Punkte bis zum Ende der Diplomarbeit implementiert sein. Auf jeden Fall soll am Ende der Semesterarbeit ein Prototyp unseres Produktes vorhanden sein. Projektantrag.doc Seite 6 von 14

7 3.2 Mögliche Lösungen Um unser Ziel zu erreichen, sind unterschiedliche Lösungsansätze möglich Eigenentwicklung der Hard- und Software Eine der aufwändigsten Möglichkeiten, unser Ziel zu erreichen ist das Erstellen eines eigenen Wireless Access Points sowie die Software selbst zu schreiben. Aufgrund der begrenzten Zeit, welche uns zur Verfügung steht, schliessen wir diese Variante aus Software selbst schreiben Eine weitere Möglichkeit besteht in der kompletten Neuentwicklung der Firmware eines Wireless Access Points. Auch diese Variante schliessen wir aufgrund der begrenzten Zeit. Im weiteren existieren schon diverse Opensource Projekte, welche sich mit diesem Thema auseinandersetzen, und die Software ständig weiterentwickeln Firmware des Herstellers nutzen Die herstellereigene Firmware steht bereits unter einer Opensource Lizenz und kann daher von uns modifiziert werden. Jedoch genügt die Modularität dieser Firmware nicht unseren Anforderungen Einsatz von Openwrt Die von uns bevorzugte Lösung besteht darin, die Opensource Firmware Openwrt in einem Wireless Access Point zu implementieren. Ein grosser Vorteil liegt in der Modularität und der ständigen Weiterentwicklung dieses Projektes. Für die intelligente Firewall auf Layer 7 soll das Opensource Projekt der Layer7-Filter eingebunden werden. Projektantrag.doc Seite 7 von 14

8 Projekt COAP Endgerät Personal Computer Internet LAN Firewal l Internet Router Endgerät Laptop Wireless LAN Integriertes Gerät mit Firewall, Bandbreitenmanagment, Wireless Access Point, LAN und Internet Zugang Wireless Engerät Laptop Projektantrag.doc Seite 8 von 14

9 4 Mittelbedarf Für die Realisierung des Projektes benötigten Sach- und Personalmittel werden hier zusammenfassend dargestellt. 4.1 Sachmittel 2 WRT54GS Router von Linksys 2 leistungsfähige Arbeitsstationen mit WLAN Internet Zugang an allen Arbeitsplätzen Zugang zum Internen Netz der HTI Biel 4.2 Personal Insgesamt sind fünf Personen in diesem Projekt involviert, wobei drei davon eine beratende Expertenfunktion einnehmen. 2 FH Studenten der Abteilung Informatik Biel 1 Fachdozent auf dem Bereich Security und Linux 1 Fachdozent auf dem Bereich der Projektführung 1 Assistent des Fachdozenten auf dem Bereich Security und Linux 4.3 Ausbildung Die Ausbildung erfolgt im Rahmen des Unterrichtes an der HTI Biel. Für erweiterte benötigte Kenntnisse können die Studenten die Fachpersonen beiziehen sowie sich im Selbststudium weiterbilden. 4.4 Dienstleistungen Beratung und Konsultation bei Dozenten Benutzung der Infrastruktur der HTI Biel Projektantrag.doc Seite 9 von 14

10 5 Planung und Organisation Hier wird kurz die Planung und Organisation des Projektes erläutert. 5.1 Projektorganisation Das Projektteam besteht aus zwei Personen. Herr Mario Pfund ist Verantwortlicher Projektleiter im Team und Herr Beat Weisskopf sein Stellvertreter. Beide sind innerhalb des Teams gleichberechtigt. Rolle Auftraggeber Projektbetreuer fachlich (Informatik) Projektbetreuer fachlich (Projektmanagement) Projektleiter Projektleiter Stellvertreter Projektteam Personen Dr. Franz Meyer Dr. Franz Meyer Marcin Michalak lic.rer.pol. Frank Helbling Mario Pfund Beat Weisskopf Beat Weisskopf Mario Pfund 5.2 Termine Die folgende grobe Terminplanung wurde vom Projektbetreuer der Fachrichtung Projektmanagement vorgegeben: Bezeichnung Fälligkeit Projektbeginn Projektantrag KW 10 Projekthandbuch KW 15 Projektplan KW 15 Abschlussbericht KW 24 Abgabe Semsterarbeit KW 24 Projektende Projektantrag.doc Seite 10 von 14

11 5.3 Prioritäten Das Projekt hat zwei wichtige Prioritäten. Eine hohe Priorität setzen wir auf die Machbarkeit und die Prüfung verschiedener Lösungsansätze. Die zweite wichtige Priorität ist das dokumentieren und das zeitgerechte Abgeben der Dokumente. Projektantrag.doc Seite 11 von 14

12 6 Wirtschaftlichkeit Die Wirtschaftlichkeit ist in diesem Projekt schwierig abzuschätzen. Das Projekt ist in erster Linie dazu da, Erfahrungen in einem realen Projekt zu sammeln. Auch das erlernen und Vertiefen verschiedener Technologien ist von grosser Bedeutung für die Studenten. Die Wirtschaftlichkeit kann deshalb nicht als Zahl hier ausgedrückt werden. 6.1 Kosten Personalkosten Personal Aufwand (h) SFr/h Kosten(SFr) Dr. F. Meyer Marcin lic.rer.pol. F. Helbling Beat Weisskopf Mario Pfund Gesamtpersonalkosten Sachkosten Material Anzahl SFr Kosten(SFr) WRT54GS Gesamtkosten Kosten Total SFr Personalkosten Sachkosten 300 Unvorhergesehenes 1000 Total Projektantrag.doc Seite 12 von 14

13 7 Konsequenzen In den folgenden Abschnitten werden allfällige Konsequenzen für bestimmte Fälle beschrieben. 7.1 Bei Nichtrealisierung Bei der Nichtrealisierung des Projektes müssen sich die Studenten schnellstmöglich für eine neue Semesterarbeit umsehen, da eine Semesterarbeit im letzten Studiensemester obligatorisch ist. Den Studenten entgeht eine grossartige Chance sich mit Themen auseinander zu setzen, welche ihnen einen grossen Wissensgewinn ermöglicht. 7.2 Verspätete Realisierung Da der Abgabetermin festgelegt und unverschiebbar ist, kann es keine verspätete Realisierung geben. Das Projekctcontrolling ist deshalb von grosser Bedeutung. Dabei ist es wichtig, dass Terminprobleme frühzeitigerkannt werden und entsprechende Massnahmen eingeleitet werden können. Eigentliche Gewinneinbussen für den Auftraggeber sind nicht auszumachen, da der Auftraggeber die FH Biel ist und auch bei erfolgreichem Abschluss des Projektes das Produkt nicht selbst vermarkten würde. Für die Studenten hätte ein nicht einhalten des Projektendes einen negativen Einfluss auf die Benotung. 7.3 Risikobeurteilung Die geringe Planerfahrung des Projektteams stellt ein mögliches Risiko dar. Es kann sein, dass der aufzubringende Aufwand während der Projektarbeit zu knapp eingeschätzt wurde. 7.4 Ausweichmöglichkeiten Für die Projektarbeit besteht keine Ausweichmöglichkeit, da der Abgabetermin des Projektes schon feststeht und das Projekt bis dann durchgezogen werden muss. Bei Fragen oder Problemen wird sich das Projektteam an die Betreuer wenden. Projektantrag.doc Seite 13 von 14

14 8 Antrag Das Projektteam ist der Auffassung, dass es durch das vorgeschlagene Projekt sehr viel lehrreiches erfahren wird und wertvolle Erfahrungen machen wird. 8.1 Bisherige Entscheidungen Die Hardware wurde vom Projektteam spezifiziert. 9 Projektantrag Wir sind überzeugt, dass wir uns realistische Ziele gesetzt haben und das Projekt wertvolle Ergebnisse für alle liefern wird. Das Projektteam beantragt, die Durchführung des Semesterprojektes COAP stattzugeben. Projektantrag.doc Seite 14 von 14