Automotive.verstehen.gestalten.bewegen. Car2Car Systeme. Java und Peer2Peer ziehen ins Auto. 1 Adam Kovacs

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1 Automotive.verstehen.gestalten.bewegen Car2Car Systeme Java und Peer2Peer ziehen ins Auto 1

2 Agenda Peer2Peer Netzwerke Einleitung Von Client-Server zu P2P Standards und Lösungen Vor- und Nachteile Chord Ring Algorithmus Grundlagen Protokoll Realisierung Java Lösungen Car2Car Systeme Business Cases Standards und Lösungen Car2Car und Car2Infrastructure Java in Autos 2

3 Agenda Peer2Peer Netzwerke Einleitung Von Client-Server zu P2P Standards und Lösungen Vor- und Nachteile Chord Ring Algorithmus Grundlagen Protokoll Realisierung Java Lösungen Car2Car Systeme Business Cases Standards und Lösungen Car2Car und Car2Infrastructure Java in Autos 3

4 Von Client-Server zu Peer2Peer Client - Server Zentralisiertes P2P Multizentralisiertes P2P Unstrukturiertes Unzentralisiertes P2P Strukturiertes Unzentralisiertes P2P

5 Standards - BitTorrent Schnelle Verteilung von großen Datenmengen Reduzierte Serverlast Dateien werden stückweise in zufälliger Reihe geladen Upload Kapazität der Downloader wird mitbenutzt Tracker verteilt Torrent Files Schwarm verteilt Daten

6 Standards - JXTA Open-Source-Lizenz veröffentlichte Referenzbibliotheken JXTA-Protokolle sind Kern des Projektes JXSE und JXME Refenzimplementierung Rendezvous Super-Peer Network Pipe / Advertisement / Messages Peer / Super-Peer / Peer-Group Skalierbarkeit, Sicherheit und Interoperabilität

7 Vor- und Nachteile Sehr flexibel im Einsatz Relativ ausfallsicher Hohe Kontrollmöglichkeit von Benutzern Hoher Initialaufwand Zusätzliche Hardware wird benötigt Begrenzt skalierbar Sehr hohe Skalierbarkeit Niedrige IT-Betriebskosten Selbstorganisiert und koordiniert Hohe Fehlertoleranz Spontan und Anonym Keine Überwachungsmöglichkeiten Nicht zuverlässig Keine zentrale Administration, Datenhaltung 7

8 Agenda Peer2Peer Netzwerke Einleitung Von Client-Server zu P2P Standards und Lösungen Vor- und Nachteile Chord Ring Algorithmus Grundlagen Protokoll Realisierung Java Lösungen Car2Car Systeme Business Cases Standards und Lösungen Car2Car und Car2Infrastructure Java in Autos 8

9 Chord Ring Verwaltung von vielen kleinen Daten Ring Struktur Schnelle Suche, O(logn) Komplexe Handhabung Finger Tabellen Verteilte Hashtabelle Automatische Stabilisierung

10 DHT Finger Tabelle Grundlage der Identifizierung ist ein konsistenter Hash-Algorithmus (SHA-1) Alle Daten haben einen Schlüssel Knoten und Schlüssel haben einen -bit Identifier Ein Ring aus Knoten ist nummeriert von bis Ein Knoten ist für bestimmte Schlüssel verantwortlich Jeder Knoten hat eine Finger Tabelle mit bis zu Einträgen Der Eintrag ist die Adresse von dem Nachfolger Wenn ein Knoten entfällt oder neu dazu kommt werden Schlüssel ihre Zugehörigkeit ändern Mit Hilfe der Finger Tabelle kann der benötigte Knoten in Schritten gefunden werden 10

11 O(logN) Suche Knoten möchte den Nachfolger Knoten zu Schlüssel finden Knoten sucht in seiner Finger Tabelle den nächst gelegenen Vorgänger von ist der Eintrag in seiner Tabelle, nachdem sind und im Intervall und von entfernt Somit ist die Entfernung zwischen und kleiner (höchstens die hälfte) als zwischen und Nach t Schritten ist die Entfernung höchstens Aus der gleichmäßigen Verteilung resultierend ist die zu erwartende zeit von zu 11

12 Realisierung Finger[] Finger Tabelle Ring.create() Erstelle einen neuen Chord Ring Ring.join(Node) Werde Teil eines Rings jdhtuq Node.findSuccessor(id) Finde den Nachfolger zur id Node.closestPreNode(id) Finde den nächsten Vorgänger zur id Node.stabilize() Stabiliziere den Chord Ring Node.notify(Node) Benachrichtige einen anderen Node Node.fixFingers() Repariere die Finger Tabelle Node.checkPre() Überprüfe den direkten Vorgänger Open Chord Chordless 12

13 Agenda Peer2Peer Netzwerke Einleitung Von Client-Server zu P2P Standards und Lösungen Vor- und Nachteile Chord Ring Algorithmus Grundlagen Protokoll Realisierung Java Lösungen Car2Car Systeme Business Cases Standards und Lösungen Car2Car und Car2Infrastructure C2X Ring Fractal 13

14 Car2Car Business Cases Staumeldung Navigation Gefahrenmeldung Wettermeldung / Baustelle / Wanderbaustelle Parkplatz Suche Geisterfahrer melden / stoppen Gastronomie / Shoppen Programm Lokaler Radiosender Rettungs-, Einsatzwagen Bahnübergang Maut, Straßengebühr 14

15 Standards und Lösungen Sicherheitsmeldungen und Unterhaltung kabellos zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur DSRC-Dedicated Short Range Communication ITS-G5 WAVE, VANET (5,8-5,9GHz) Standard: WLAN - IEEE p Server vs. Access Points Ad-hoc Netzwerk, Spontan, Dynamisch

16 Car2Car Herausforderungen Noch fehlende oder etabliert einheitliche Standards Reichweite, Infrastruktur Ausbau Privatsphäre (Anonymität) Kein Schutz vor Manipulation Neue Hardware benötigt Serienaustattung oder Nachrüstung Damit funktionsfähig min 25 % der Fahrzeuge Erstanwender haben kein Vorteil

17 C2X Ring Fraktal Kommunikation? Flächendeckend vorhanden GSM / EDGE / UMTS / LTE Infrastruktur? Ring aus SuperPeers Mobilfunk Basisstation Lokale Netze? Ring Fraktal aus Peers Fahrzeuge mit Smartphone Datenverwaltung? Kleine kurzlebige Nachrichten ResourceManagmentFramework Sicherheit? Verschlüsselte Kommunikation CertifikateAuthority Anonymität? Keine Fahrzeug Hardware ID Peer2Peer 17

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit msg systems ag Robert-Bürkle-Straße Ismaning/München Telefon: Fax: info@msg-systems.com msg systems ag, 04. Juli 2013