Ferienakademie 2008, Course 1
Algorithms for Modern Communication Networks

Themenliste / List of Topics

Die Liste der Themen auf Deutsch ist hier .
The list of topics in English can be found here

Synopis

In 1999, 19-year old Shawn (Napster) Fanning programmed a remarkably simple network that allowed access to files of different participants directly over the network. This access between the participants is called peer-to-peer access. Little later followed with the appearance of Gnutella the first real peer-to-peer network, which allowed also to search for matching data without a central control unit. On the downside, Gnutella was slow and unreliable.

The inefficiency of Gnutella motivated many people to invent better networks. In 2001, CAN and Chord were introduced which were the first peer-to-peer networks with provably efficient search, insert and delete algorithms. More networks followed soon. While scientists outperformed each other with even more efficient network structures, programmers published even better software on the internet that brought the scientific ideas to life. Networks like Viceroy and Koorde are, from a scientific point of view, state-of-the-art approaches to the implementation of peer-to-peer networks.

Self-organization, minimization of the degree, Pareto-distributions and small-world phenomenons are late-breaking key words in the context of current research and realization of peer-to-peer networks.

The aim of this course is to give students a fundamental understanding of the techniques of current peer-to-peer networks and to present methodologies, that could maybe first be realized in some years. The course addresses students of computer science, mathematics and similar subjects after the first year of studies.

Zusammenfassung

Im Jahr 1999 programmierte der damals 19-jährige Shawn (Napster) Fanning ein denkbar einfaches Netzwerk, das den Zugriff auf Dateien anderer Teilnehmer direkt über das Internet zuließ. Dieser Zugriff zwischen gleichen Teilnehmer wird Peer-to-Peer genannt. Wenig später folgte mit Gnutella das erste echte Peer-to-Peer-Netzwerk, das auch die Suche nach geeigneten Dateien ohne zentrale Steuerungsmechanismen ermöglicht. Aber Gnutella war langsam und unzuverlässig.

Die Ineffizienz von Gnutella motivierte viele Leute, bessere Netzwerke zu erfinden. 2001 gab es mit CAN und Chord die ersten Peer-to-Peer-Netzwerke mit beweisbar effizienten Suchmethoden, Einfüge- und Löschmethoden, und bald sollten weitere folgen. Während sich Wissenschaftler mit immer besseren Netzwerkstrukturen übertrumpften, veröffentlichten Programmierer immer bessere Software im Internet, die ihre Ideen umsetzten. Netzwerke wie Viceroy und Koorde sind aus wissenschaftlicher Sicht State-of-the-Art-Ansätze zur Umsetzung der Ideen für Peer-to-Peer-Netzwerke.

Selbstorganisation, Gradminimierung, Pareto-Verteilungen und Small-World-Phänomene sind hochaktuelle Stichwörter im Zusammenhang der aktuellen Forschung und Realisierung auf dem Gebiet der Peer-to-Peer-Netzwerke.

Ziel dieses Kurses ist es, den Studierenden ein grundsätzliches Verständnis der Techniken der aktuellen Peer-to-Peer-Netzwerke zu verschaffen und Methoden vorzustellen, die vielleicht erst in einigen Jahren umgesetzt werden. Die Veranstalung richtet sich an Studierende der Informatik, der Mathematik und verwandter Studiengänge nach dem 1. Studienjahr.

Distribution of topics

Participants from Erlangen meet at the same time with Prof. Dr. Rolf Wanka in Erlangen-Tennenlohe at chair of CS 12.

Themenvergabe