Seminar Demand-Aware Networks

Computernetze werden immer “programmierbarer”, um den Anforderungen moderner Systeme effizient und kostengünstig Stand zu halten - diese Weiterentwicklung hat nun seit einiger Zeit auch die untersten Layer erreicht: insbesondere optische Technologien erlauben es Netze “Demand-Aware” zu gestalten, d.h., dass physische Verbindungen dynamisch und rapide auf- und abgebaut werden, je nach den augenblicklichen Flows, Demands und Policies. Hierbei gibt es eine Vielzahl von Technologien, z.B. Free-Space Optics und Optical Circuit Switches in Data Center Networks, aber auch die Anpassung von Kapazitäten über Kontinente hinweg in Wide Area Networks. Da rekonfigurierbare optische Netze jedoch eine relativ neue Technologie sind, gibt es immer noch fundamentale Diskussionen und Forschung über deren Anwendbarkeit, theoretische Fundierung, Vorteile, aber auch deren Grenzen.

Im Rahmen des Seminars wollen wir uns mit unterschiedlichen Aspekten dieser neuen Art von Netzen in Data Center Networks auseinandersetzen und vorhandene Techniken und Algorithmen kennen lernen, sowie heutige und zukünftige Anwendungen solcher Netze untersuchen.

Zur Einführung in das Thema eignen sich folgende Übersichtsartikel und -vorträge:

• M. Nance Hall et al.: A Survey of Reconfigurable Optical Networks. Opt. Switch. Netw. 41: 100621 (2021) [Link / PrePrint]
• K.-T. Foerster, S. Schmid: Survey of Reconfigurable Data Center Networks: Enablers, Algorithms, Complexity. SIGACT News 50(2): 62-79 (2019) [Link / PrePrint]
• R. Durairajan, K.-T. Foerster, S. Schmid: Reconfigurable Networks: Enablers, Algorithms, Complexity (ReNets). Tutorial at ACM SIGMETRICS 2019. [Slides Pt. 2, Slides Pt. 3]

• In diesem Seminar werden wir uns auf Data Center Networks konzentrieren. Jedoch sind gerne auch eigene und verwandte Vorschläge möglich, dazu bitte einfach per Email kurz Kontakt aufnehmen, auch wenn Sie sich bei der Themenwahl Beratung wünschen.
• Die Liste der vorgeschlagenen Themen ergibt sich in aus den 14 referenzierten Papern im Table 3 (DCN, S.11, 14 Paper) im obigen Übersichtsartikel von M. Nance Hall et al. [PrePrint], sowie den folgenden Papern:
  • Cerberus: The Power of Choices in Datacenter Topology Design - A Throughput Perspective
  • Time-division TCP for reconfigurable data center networks
  • Jupiter evolving: transforming google's datacenter network via optical circuit switches and software-defined networking
  • FlexWAN: Software Hardware Co-design for Cost-Effective and Resilient Optical Backbones
  • ARROW: restoration-aware traffic engineering
• Aus dem Netz der TU Dortmund sollten die Paper meist abrufbar sein, sonst gibt es freie Versionen auch oft über Google Scholar oder den Homepages der Autoren. Alternativ sonst bitte einfach eine Email schreiben um den Text zu erhalten

Für eine erfolgreiche Teilnahme am Seminar ist die Teilnahme an den Vorträgen der anderen Studierenden verpflichtend, ferner ist ein ca. 30minütiger Vortrag zu einem Thema zu halten. Schließlich ist eine Ausarbeitung von ca. 8-12 Seiten anzufertigen. Für die Ausarbeitungen soll LaTeX und der LIPIcs style verwendet werden. Für Vortragsfolien o. Ä. ist die Benutzung der verwendeten Software Ihnen freigestellt. Vortrag und Ausarbeitung kann je nach Wunsch in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.

Das Seminar findet als Kompaktseminar in der Kalenderwoche 9/25 (24-28.2.25) im Raum OH16/205 statt. Die genauen Tage werden noch bekanntgegeben. Dabei wird auf Parallelprüfungen Rücksicht genommen.

Anmeldung: ab jetzt bis Mitte November bzw. bis alle Plätze vergeben sind (Vergabe nach First-Come-First-Served). Anmeldung per E-Mail an klaus-tycho.foerster@tu-dortmund.de

Erstes Treffen: Ende November virtuell, ein Zoom-Link wird rechtzeitig zugesandt [sollten Sie wegen dringender Gründe verhindert sein, so finden wir unkompliziert eine Alternativlösung, bitte per Email melden]

Skizze und Gliederung: Mitte Januar 2025

Erste Version Ausarbeitung: Anfang bis Mitte Februar 2025

Seminar: Die Präsentation und Diskussion findet als Kompaktseminar in der Kalenderwoche 9/25 (24-28.2.25) im Raum OH16/205 statt. Die genauen Tage werden noch bekanntgegeben. Dabei wird auf Parallelprüfungen Rücksicht genommen.

Abgabe endgültige Version Ausarbeitung: Bis Ende März 2025