Seminar Kommunikation und Multimedia: "Advanced Green Networking"

Große Rechenzentren wie Google oder Amazon sie betreibt haben einen enormen Energiebedarf. Zur Bewältigung von Spitzenlasten werden Kapazitäten angeschafft und betrieben, die meist brach liegen und unnötig Energie verbrauchen. Ein Konzept ist es nun weitere Hardware anzuschaffen und diese virtuell zu Vermieten, so dass eine effiziente Verteilung von Last und Kapazität möglich ist. Im Rahmen dieser Arbeit sollen Konzepte von Cloud Computing erläutert und insbesondere auf ihr Energiesparpotenzial eingegangen werden.

Literatur:

• GreenCloud: a new architecture for green data center
• Energy efficient utilization of resources in cloud computing systems

MapReduce ist ein von Google entwickeltes Prinzip um Aufgaben zu parallelisieren und auf mehrere Netzwerkknoten zu verteilen. Google nutzt dieses Prinzip natürlich für die Internetsuche aber auch andere große Suchmaschinen setzen dieses Verfahren ein. Jede Suchanfrage wird also nicht nur von einem Server sondern von sehr vielen Servern gleichzeitig bearbeitet und verbraucht dem entsprechend viel Energie.

Im Rahmen dieser Seminararbeit sollen die Funktionsweise sowie der Energiebedarf von MapReduce näher erläutert und basierend darauf verschiedene Ansätze zur Senkung des Energiebedarfs vorgestellt werden.

Literatur:

• MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters
• To Compress or Not To Compress - Compute vs. IO tradeoffs for MapReduce Energy Efficiency

Ein Netzwerk kann als (un)gerichteter Graph beschrieben werden. Die Topologie des Netzes/des Graphen beschreibt, welcher Knoten mit welchen anderen Knoten verbunden ist. Die Topologie eins Netzes ändert sich mit der Sendeleistung der einzelnen Knoten. Es ist das Ziel der Topologiekontrolle gewisse Eigenschaften des Graphes sichzuerstellen (z.B Strong connectedness) unter Optimierung von Energieparametern (minimale Gesamterngie, oder minimale maximale Energie eines Knotens).

In der Seminararbeit sollen die verschiedenen Optimierungsprobleme dieses Bereiches vorgestellt und ein Überblick über die Komplexität und generischen Lösungsansätze der Probleme gegeben werden.

Literatur:

• Algorithmic aspects of topology control problems for ad hoc networks

Literatur:

• An Energy-Efficient MAC protocol for Wireless Sensor Networks

With the development of electrotechnology, small computing devices with wireless connection function become cheaper and more popular. Their mobility, low costs and distributed capabilities make the use of wireless communication technology become ubiquitous. Combine with the sensor technology, an innovative network named Wireless Sensor Network (WSN) is proposed, which provides a cheap, mobile, and more dynamical deployment network to monitor or detect any interesting object.

In a WSN, the nodes communicate with each other or sink node via multi-hop routes through other sensor nodes. Due to small size of the wireless sensor nodes, the energy supply is limited. Therefore in routing protocols used in WSN, they take the energy efficiency into consideration. In this seminar the student should present these energy efficient routing algorithm in WSN and make a comparison and conclusion.

Literatur:

• e3D: An Energy-Efficient Routing Algorithm for Wireless Sensor Networks
• Energy-Efficient Routing Schemes for Wireless Sensor Networks