Semesterarbeit Version: 1.0. Datum: Mario Pfund.

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1 Semesterarbeit 2005 Dokument: Version: Datum: Status: Autoren: Auftraggeber: Ablage: Projekthandbuch 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 Projekthandbuch Erster Entwurf Projekthandbuch Erste Ergänzungen Projekthandbuch Erweiterte Risikoanalyse, Korrekturen Projekthandbuch Änderungen nach Sitzung mit Auftraggeber Projekthandbuch Webseite ergänzt, Ziele priorisiert Projekthandbuch Definitive Fassung Prüfung / Freigabe Version Datum Name Bemerkungen Meyer Franz Abnahme durch Herrn Helbling Referenzierte Dokumente Referenz Dokument Version Hermes Projektantrag COAP Projektantrag10.doc 1.0 Projektplan 1.0 Projekthandbuch.doc Seite 2 von 16

3 Inhaltsverzeichnis des Dokumentes 1 Zweck des Dokumentes Projektbeschreibung Ausgangssituation Bisher erbrachte Vorleistungen Projektrisiken Ziele Vorgehensstrategie Einzusetzende Hardware Phasenmodell Submodelle Projektrollen Projektmanagement Qualitätssicherung Projektspezifisches Vorgehensmodell Phasenmodell Phase Initialisierung Phase Voranalyse / Konzept Realisierung Abschluss Entscheidungspunkte und auszuliefernde Ergebnisse Arbeitstechniken und Richtlinien Standards und Richtlinien Anhang Projektorganisation Projektplanung Festgelegte Meilensteine Aufwände der Kosten Qualitätssicherung Risikomanagement Risikoanalyse Projektrahmenbedingungen Begriffserklärungen Projekthandbuch.doc Seite 3 von 16

4 1 Zweck des Dokumentes Das Projekthandbuch dient als einheitliche Handlungsgrundlage für alle Projektbeteiligten und legt damit den allgemein gültigen technischen und organisatorischen Rahmen fest. Das Projekthandbuch enthält die zur Durchführung der nächsten Phasen notwendigen Regelungen. Das Projekthandbuch darf bei Hermes durch ein Tailoring nie entfallen. 2 Projektbeschreibung In einer kurzen, prägnanten Beschreibung wird den Projektbeteiligten das Umfeld, die Ziele, der Stand der Arbeiten und das Vorgehen dargestellt. 2.1 Ausgangssituation 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 oder eine höhere Prioriät 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. Projekthandbuch.doc Seite 4 von 16

5 2.1.1 Bisher erbrachte Vorleistungen Die Studenten haben den Wireless Routermarkt genauer betrachtet und mögliche Gefahrpotentiale für das Projekt aufgedeckt. Konzeptionell wurde bisher das Dokument Projektantrag nach der Vorlage von Hermes geschrieben Projektrisiken Eine grobe Risikoanalyse ist im Kapitel 7.4 diese Dokumentes dargelegt. 2.2 Ziele 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. Im folgenden sind die Ziele unseres Projektes kurz tabellarisch zusammengefasst: Ziel Beschreibung Wichtigkeit 1 Wireless Access Point, welcher die heutigen notwendigen Muss Verschlüsselungs- und Authentifizierungsmechanismen implementiert hat 2 Realisierung eines einfachen Prototypen mit den genannten Muss Muss-Funktionen 3 Firewallfunktion auf Layer 4 Muss 4 Gerät soll kostengünstig sein (< 200 SFr) Muss 5 Unterstützung von IPv6 Kann 6 Einfache, intuitive Bedienbarkeit für den Benutzer Kann 7 (langfristig:) QoS auf Layer 7 Kann 2.3 Vorgehensstrategie Hier wird kurz beschrieben, wie das grundsätzliche Vorgehen zur Erreichung der Ziele aussieht und wie Projektrisiken minimiert werden. Projekthandbuch.doc Seite 5 von 16

6 2.3.1 Einzusetzende Hardware Seit dem Startschuss des Projektes durch den Projektantrag sind die Studenten auf der Suche nach der optimalen Hardware. Aufgrund intensiver Recherche fanden wir den Router wrt54gs von Linksys, für welchen das Opensource Linux openwrt optimal zugeschnitten ist. Aufgrund einer Hardwarerevision von 1.0 auf 1.1 kann openwrt nur noch im experimentellen Stadium eingesetzt werden. Telefonische sowie schriftliche Anfragen an mehrere grosse Hardwarezulieferer in der Schweiz sowie international konnten uns keine die ältere Revision mehr verkaufen. Das Projekt wird mit folgenden beiden Routern durchgeführt: Beschreibung Wrt54g Rev. 2.0 Wrt54gs Rev. 1.1 Begründung Mit diesem Router kann openwrt in seiner aktuellen stabilen Version eingesetzt werden. Ein Nachteil ist die geringere Speicherkapazität für die Firmware. Dieser Router besitzt eine erweiterte Hardware, kann openwrt jedoch nur im experimentellen Stadium einsetzen. Aufgrund der finanziellen Regelung im Projektantrag ist es möglich, dass noch weitere Router auch von anderen Hersteller in diesem Projekt gekauft und zum Einsatz gelangen werden Phasenmodell Das Projekt soll nach dem Vorgehensmodell von Hermes2003 entwickelt werden. Dabei wird nach folgenden Phasen vorgegangen: Phase Ergebnisse Detail Initialisierung Definition der Ausgangsbasis Genehmigung des Projektantrages Allgemeine Informationen sammeln, Dokumente Informationsbeschaffung für das Projektmanagement erstellen sowie die Organisation regeln Voranalyse /Konzept Spezifische Informati- Informationsbeschaffung zum ge- Realisierung Abschluss onsbeschaffung Vertiefung in die thematischen Fachgebiete wählten Lösungsansatz Bereinigung Unklarheiten bei den eingesetzten Techniken (Bsp. RADI- US-Server) Implementation der Entwickeln und Testen des Produktes neuen Firmware Realisieren des Prototypen Auftraggeber Abnahme des Prototypen durch den Semesterarbeitabschluss Abschliessen der Semesterarbeit. Prototyp Abgabe des Prototypen Projekthandbuch.doc Seite 6 von 16

7 In diesem Projekt wird auf die Phase Einführung verzichtet, da das Projekt nach dem Prototypen abgeschlossen oder als Diplomarbeit weiter entwickelt wird. Ausserdem werden die Phasen Voranalyse und Konzept aus zeitlichen Gründen zusammengefasst. 2.4 Submodelle Neben den Hauptphasen werden auch die folgenden Submodelle von Hermes 2003 erarbeitet: Projektrollen Projektmanagement (PM) Qualitätssicherung (QS) Projektrollen Für dieses Projekt sind folgende Projektrollen vorgesehen: Rolle Auftraggeber Projektleitung Projektbetreuung Projektteam Beschreibung Er ist verantwortlich für die Durchführung des Projektes und für die Erreichung der Ziele innerhalb des gesetzten Zeithorizontes Die Aufgabe des Projektleiters ist in diesem Projekt mehr als die Rolle des Teamleaders zu sehen, der gewisse leitende Funktionen in der operativen Leitung sowie im Dokumentmanagement übernimmt. Personen, die das Projekt in irgend einer Form unterstützen und betreuen: Projektbetreuer Projektführungscoach Personen, welche Ergebnisse für das Projekt erarbeiten. Alle Projektmitglieder haben in diesem Projekt Mitsprache und Entscheidungsrechte Projektmanagement Das Projektmanagement basiert auf Hermes Das Projektmanagement wird in diesem Projekt vom ganzen Projektteam gemeinsam vollzogen Qualitätssicherung Die Qualitätssicherung wird mittels stetiger Kontrolle der im Projektplan spezifizierten Work Packages erreicht. Projekthandbuch.doc Seite 7 von 16

8 3 Projektspezifisches Vorgehensmodell In den folgenden Tabellen ist das projektspezifische Vorgehensmodell dokumentiert. Die Aktivitäten und Ergebnisse werden vollständig beschrieben und in allen Submodellen aufgeführt. 3.1 Phasenmodell Erläuterung der Spalten: Hauptaktivität: Ergebnis: Beschreibung: Aktivität: Name der Hauptaktivität, unter der die entsprechenden Ergebnisse zusammengefasst werden. Vollständiger Name des in der aktuellen Phase zu erarbeitenden Ergebnisse Beschreibung des Ergebnisses erstellen(e), überarbeiten (U), studieren (S) Phase Initialisierung Hauptaktivität Ergebnis Beschreibung Aktivität Projektausgangslage Projektantrag Der Projektantrag schafft für das E schaffen Projekt eine definierte Ausgangslage, um über das weitere Vorgehen zu entscheiden. Die für die Beurteilung notwendigen Angaben werden Projektauftrag analysieren und Projektvision entwickeln sowie Projekt vorbereiten zusammenfassend dargestellt. Projekthandbuch Das Projekthandbuch dient als einheitliche Handlungsgrundlage für alle Projektbeteiligten und legt damit den allgemeingültigen technischen und organisatorischen Rahmen fest. Projektplan Phase Voranalyse / Konzept Der Projektplan enthält die Planung und Organisation des gesamten Projektes und ergänzt das Projekthandbuch als Handlungsgrundlage. Der Projektplan wird fortlaufend nachgeführt und verfeinert. E E Hauptaktivität Ergebnis Beschreibung Aktivität Informationsbeschaffung Spezifische In- formationsbe- Auf spezifischen Websites, in Fachzeitschriften und Newsfo- S Projekthandbuch.doc Seite 8 von 16

9 Wissensaneignung Erarbeiten von Lösungsvorschlägen Konzept erstellen zur Realisierung schaffung Vertiefung in thematische Fachgebiete des Projektes Projektantrag Konzept ren werden Informationen gesucht, welche uns für das Projekt nützlich sein könnten. Offensichtliche Wissenslücken betreffend spezifischen Teilaspekten des Projektes sollen schon in der Voranalyse geschlossen werden. Die Darstellung der Lösungsvorschläge ist die Grundlage für die Lösungswahl. Darin werden alle Lösungen soweit dokumentiert, als es für die Entscheidungsfindung notwendig ist. Der ausgewählte Lösungsvorschlag wird begründet. Aufgrund der knappen Zeit wurde dies schon im Projektantrag gemacht. Die gewonnenen Erkenntnisse sowie der ausgewählte Lösungsansatz fliessen in dieses Dokument ein, welches ein wichtiger Teil des nächsten Schrittes der Realisierung darstellt. S E E Realisierung Hauptaktivität Ergebnis Beschreibung Aktivität Implementation der Prototyp Neue Firmware wird heraufgeladen, E neuen Firmware Features auf Funktionalität getestet. Implementation der Prototyp Verschlüsselte Datenübertragung und E Sicherheitsfunktionen sichere Authentifizierung. Testen der Funktionen Prototyp Testen der implementierten Sicherheitsfunktionen. E Abschluss Hauptaktivität Ergebnis Beschreibung Aktivität Festhalten der Erfahrungsbericht Die während dem Projekt gewonnenen E Ergebnisse Erkenntnisse werden in einem Bericht festgehalten Benutzeranleitung Benutzerhandbuch Installationsspezifische und maintainance E spezifische Informationen Projekthandbuch.doc Seite 9 von 16

10 für den Benutzer werden festgehalten Prototypabgabe Prototyp Prototyp wird abgegeben E 4 Entscheidungspunkte und auszuliefernde Ergebnisse In diesem Abschnitt sind diejenigen Ergebnisse aufzulisten, die an den Entscheidungspunkten dem Auftraggeber auszuliefern sind. Phase Ergebnis Abnahme Initialisierung Projektantrag Helbling Projekthandbuch Projektplan Voranalyse / Konzept Konzept Meyer Realisierung Prototyp Meyer Abschluss Projekterfahrungen Benutzerhandbuch Helbling Meyer Projekthandbuch.doc Seite 10 von 16

11 5 Arbeitstechniken und Richtlinien Um allen Projektbeteiligten Einsicht in die aktuellen Dokumente zu ermöglichen, werden diese auf einer Projektwebsite veröffentlicht. Siehe Aktivität Methode Werkzeug Planung Netzplantechnik MS Project 2000 Projektablage Versionierung und Ablage Source Control: CVS der Projektdokumente Projektkoordination Sitzungen Es werden Sitzungsprotokolle geführt Arbeitsrapport Regelmässige Stundenrapportierung MS Excel 2000 Dokumente Text, Bild, Grafik, Tabellen MS Office Suite, Visio 2000 Bereich Hardware Evaluationshardware Arbeitsumgebungen Entwicklungsumgebung Werkzeug 2 Arbeitsstationen mit USB-Wireless 2 Notebooks mit Wireless 1 Datenablage Server mit regelmässigem Backup 1 Linksys wrt54g Router Rev Linksys wrt54gs Router Rev. 1.1 Oben erwähnte, ev. weitere Router mit WLAN- Funktion Ubuntu GNU/Linux Debian GNU/Linux Windows XP Windows 2000 Java, C, C++: Eclipse HTML, CSS: Nvu / Eclipse Projekthandbuch.doc Seite 11 von 16

12 6 Standards und Richtlinien Für das Projektmanagement wird Hermes 2003 angewendet. Alle Projekt-Dokumente werden auf Basis einer zu Projektbeginn definierten Dokumentvorlage erstellt. Diese Vorlagen werden allen Projektmitarbeitern zur Verfügung gestellt. Änderungen an der Vorlage müssen im Team abgesprochen werden. Projekthandbuch.doc Seite 12 von 16

13 7 Anhang 7.1 Projektorganisation Hier ist die im Projektantrag festgelegte Projektorganisation nochmals aufgeführt. 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 7.2 Projektplanung Festgelegte Meilensteine Bisher wurden folgende Meilensteine festgelegt: Bezeichnung Fälligkeit Projektanfang Projektantrag KW 10 Projekthandbuch KW 15 Projektplan KW 15 COAP-Konzept KW 20 Abschlussbericht KW 24 Handbuch KW 25 Abgabe Semesterarbeit KW 25 Projektende Projekthandbuch.doc Seite 13 von 16

14 7.2.2 Aufwände der Kosten Hier werden die von uns berechneten Gesamtkosten für das Projekt aufgezeigt. Eine detailliertere Liste ist unter Punkt 6 des Projektantrages zu finden. Kosten Total SFr Personalkosten Sachkosten 300 Unvorhergesehenes 1000 Total Qualitätssicherung Als Qualitätssicherung soll regelmässig der Ist- Zustand des Projektes mit dem Projektplan verglichen werden. Ausserdem findet jede Woche eine Sitzung mit dem Auftraggeber statt. Dabei sollen Fortschritte und Probleme dargelegt werden. Sollten Termine nicht eingehalten werden können, sind so früh als möglich die entsprechenden Personen mit entsprechender Begründung zu benachrichtigen. Abweichungen des Projektplanes sollen zumindest im Abschlussbericht festgehalten werden. Projekthandbuch.doc Seite 14 von 16

15 7.4 Risikomanagement Sollten erkennbare Risiken auftreten wird der Auftraggeber vom Projektteam innerhalb einer Woche informiert und nach Möglichkeiten schon ein Ersatzplan vorgelegt Risikoanalyse A bedeutet Auswirkungen, W ist die Wahrscheinlichkeit Risiko Beschreibung Massnahmen A W Mangelnde Projekterfahrung Gross Hoch Austritt Teammitglied Hardware Leistung nicht ausreichend Unvorhergesehene Software Probleme Aufgrund der geringen Erfahrung im Planen von Projekten wird der Zeitaufwand von Work Packages falsch eingeschätzt. Ein Teammitglied entschliesst sich nach oder während der Semesterarbeit das Team zu verlassen. Es ist noch nicht genau abzuschätzen wie viel Leistung die eingesetzte Hardware bietet bzw. wir benötigen. Da wir die vorgesehene Software (openwrt, l7filter etc.) zuwenig kennen, können diverse Probleme auftreten z.b. Instabilität oder Inkompatibilitäten. Durch die wöchentlichen Sitzungen mit dem Auftraggeber ist eine effektive Überwachung der Planung gegeben. Durch die gute Kommunikation innerhalb des Teams wird diesem Risiko entgegengewirkt. Durch häufige Tests können Engpässe schnell aufgedeckt werden und hoffentlich beseitigt werden. Frühes Testen der Komponenten und sammeln von Informationen kann dies vermindern. Gross Tief Mittel Mittel Gross Mittel 7.5 Projektrahmenbedingungen Dieses Projekt wird nach dem Phasenmodell Hermes 2003 definiert, geplant, organisiert und realisiert. Die Projektrahmenbedingungen werden von der FH Biel vorgeschrieben und sind konsequent einzuhalten. Von der Fachhochschule wurde bestimmt, dass der zu leistende Aufwand pro Projektteammitglied während der Projektarbeit ca Stunden betragen muss. Die Weiterführung zu einer Diplomarbeit wäre auf 8 Wochen beschränkt. Projekthandbuch.doc Seite 15 von 16

16 7.6 Begriffserklärungen LAN WLAN WAP QoS Layer1 bis 7 P2P VoIP GUI CVS Local Area Network Wireless LAN Wireless Access Point Quality of Service Schichten des ISO/OSI Modells Peer to Peer, oft Synonym für Filesharing Programme wie Kazaa Voice over IP, Sprachübertragung über IP Graphical User Interface Concurrent Versions System Projekthandbuch.doc Seite 16 von 16