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authorPaul Buetow <paul@buetow.org>2008-08-07 17:15:16 +0000
committerPaul Buetow <paul@buetow.org>2008-08-07 17:15:16 +0000
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nachrichtenuebertragungszeitenmittelwerte funktionieren. mehr geschrieben.
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-rw-r--r--LaTeX/chapters/header.tex6
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-rw-r--r--LaTeX/chapters/introduction.tex35
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-rw-r--r--LaTeX/chapters/titlepage.tex25
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diff --git a/LaTeX/chapters/header.tex b/LaTeX/chapters/header.tex
index fa16243..5286aa9 100644
--- a/LaTeX/chapters/header.tex
+++ b/LaTeX/chapters/header.tex
@@ -123,6 +123,12 @@
\usepackage[dvipsnames]{color}
\usepackage[dvipsnames,svgnames]{pstricks}
+% Fuer bilder am seitenrand
+%\usepackage{sidecap}
+%\usepackage{floatfit}
+%\usepackage{float}
+
+
%
% Paket für Links innerhalb des PDF Dokuments
%
diff --git a/LaTeX/chapters/entwicklung.tex b/LaTeX/chapters/implementierung.tex
index 71090ff..f0b8685 100644
--- a/LaTeX/chapters/entwicklung.tex
+++ b/LaTeX/chapters/implementierung.tex
@@ -50,18 +50,20 @@ Die Programmierrichtlinien entsprechen in den meisten F\"{a}llen denen aus der V
Eine Simulation ist von einer Vielzahl von Einstellungen abh\"{a}ngig. Da auf diese Einstellungen in den weiteren Teilkapitel sets zur\"{u}ckgegriffen wird, macht es Sinn die dazugeh\"{o}rigen Klassen zuerst zu betrachten.
-\subsubsection{Das Paket \textit{prefs}}
+\subsection{Einstellungsobjekte}
-\begin{figure}[htbp]
+Auf Abbilung \ref{fig:PackagePrefs} ist der Aufbau des Pakets \textit{prefs} zu sehen. In einer Instanz der Klasse \textit{VSPrefs} lassen sich viele verschiedene Daten als Variablen f\"{u}r eine sp\"{a}tere Verwendung dynamisch ablegen und stellt somit einen Container f\"{u}r diese Daten dar. In einem \textit{VSPrefs}-Objekt speichert der Simulator alle seine Einstellungen ab. Zudem besitzt jedes Prozessobjekt und jedes Protokollobjekt f\"{u}r lokale Einstellungen seine eigene Instanz von \textit{VSPrefs}. Selbst Nachrichtenobjekte besitzt hiervon eine eigene Instanz, wobei hier die zu verschickenden Daten abgelegt werden k\"{o}nnen.
+
+\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=7cm]{images/prefs}
\caption{Das Paket \textit{prefs}}
\label{fig:PackagePrefs}
\end{figure}
-Auf Abbilung \ref{fig:PackagePrefs} ist der Aufbau des Pakets \textit{prefs} zu sehen. In einer Instanz der Klasse \textit{VSPrefs} lassen sich viele verschiedene Daten als Variablen f\"{u}r eine sp\"{a}tere Verwendung dynamisch ablegen und stellt somit einen Container f\"{u}r diese Daten dar. In einem \textit{VSPrefs}-Objekt speichert der Simulator alle seine Einstellungen ab. Zudem besitzt jedes Prozessobjekt und jedes Protokollobjekt f\"{u}r lokale Einstellungen seine eigene Instanz von \textit{VSPrefs}. Selbst Nachrichtenobjekte besitzt hiervon eine eigene Instanz, wobei hier die zu verschickenden Daten abgelegt werden k\"{o}nnen.
+Jede Variable besteht aus einen Datentypen, einen Variablenamen und einer optionalen Beschreibung sowie einen Wert. Einige Datentypen unterst\"{u}tzen auch die Angabe von Minimum- und Maximumwerten (zum Beispiel besteht eine Prozentangabe aus einen Integerwert zwischen \textit{0} und \textit{100}), was mithilfe der \textit{VSPrefsRestriction}-Klasse implementiert wird. Da man beispielsweise bei Prozent ein \textit{\%} und bei Millisekunden ein \textit{ms} hinter der Variable sehen m\"{o}chte, kann f\"{u}r jede Variable auch ein optionaler Einheiten-String abgespeichert werden.
-Jede Variable besteht aus einen Datentypen, einen Variablenamen und einer optionalen Beschreibung. Einige Datentypen unterst\"{u}tzen auch die Angabe von Minimum- und Maximumwerten (zum Beispiel besteht eine Prozentangabe aus einen Integerwert zwischen \textit{0} und \textit{100}), was mithilfe der \textit{VSPrefsRestriction}-Klasse implementiert wird. Da man beispielsweise bei Prozent ein \textit{\%} und bei Millisekunden ein \textit{ms} hinter der Variable sehen m\"{o}chte, kann f\"{u}r jede Variable auch ein optionaler Einheiten-String abgespeichert werden. Alle verf\"{u}gbaren Typen wurden bereits in Tabelle \ref{tb:VariablenDatentypen} aufgelistet. \textit{VSPrefs} stellt f\"{u}r alle Variablen entsprechende Zugriffsmethoden zur Verf\"{u}gung.
+Eine Variablenbeschreibung wird f\"{u}r die Darstellung im GUI verwendet, w\"{a}hrend der Variablenname eher f\"{u}r die interne Verwendung vom Simulator verwendet wird. Zum Beispiel hat die Variable \textit{message.prob.outage} (Verlustwahrscheinlichkeit einer Nachricht) die Variablenbeschreibung ``Nachrichtenverlustw'keit''. Wenn f\"{u}r eine Variable keine Beschreibung existiert so wird, wie auf Abbildung \ref{fig:SimulationseinstellungenExperten} anhand der Farbvariablen schon gesehen wurde, f\"{u}r die Anzeige f\"{u}r eine Variable der Datentyp und der Variablenname verwendet. Variablennamen verwenden die auf Tabelle \ref{tb:VariablenPrefixe} angegebenen Prefixe. Alle verf\"{u}gbaren Typen wurden bereits in Tabelle \ref{tb:VariablenDatentypen} aufgelistet. \textit{VSPrefs} stellt f\"{u}r alle Variablen entsprechende Zugriffsmethoden zur Verf\"{u}gung.
Im Folgenden werden nicht alle exisierenden Methoden aufgelistet, da diese auch in der Quelltext-Dokumentation (Javadoc) eingesehen werden k\"{o}nnen. Die Methoden werden nun nur anhand des Integer-Datentyps verdeutlicht. F\"{u}r alle anderen Typen gilt fast alles analog. F\"{u}r Integer stehen in \textit{VSPrefs} folgende Methoden zur Verf\"{u}gung:
@@ -82,14 +84,6 @@ Im Folgenden werden nicht alle exisierenden Methoden aufgelistet, da diese auch
\item \textit{void initInteger(String key, int val, String descr, VSPrefsRestriction.VSIntegerPrefsRestriction r, String unit) }
\end{itemize}
-Hierbei stellt \textit{key} den Variablennamen- und \textit{val} den Variablenwert dar. \textit{descr} ist eine optionale Variablenbeschreibung. Wenn f\"{u}r eine Variable keine Beschreibung existiert so wird, wie auf Abbildung \ref{fig:SimulationseinstellungenExperten} anhand der Farbvariablen schon gesehen wurde, f\"{u}r die Anzeige f\"{u}r eine Variable der Datentyp und der Variablenname verwendet. Es k\"{o}nnen sowohl Java's Integer-Objekte, als auch Java's primitiver Integer-Typ \textit{int} verwendet werden. Ein \textit{int}-Wert wird intern allerdings als Integer-Objekt abgespeichert und macht somit keinen großen Unterschied. Die Methode \textit{getIntegerKeySet} gibt alle vorhandenen Integer-Variablennamen (\textit{key}s) als \textit{Set} zur\"{u}ck.
-
-\textit{VSPrefs} bietet auch eine Reihe von \textit{initInteger}-Methoden an, welche sich von den \textit{setInteger}-Methoden dadurch unterscheiden, dass sie eine Variable nur einen Wert zuweisen, wenn sie vorher noch nicht initialisiert wurde, was durch \textit{setInteger} oder \textit{initInteger} selbst geschehen sein kann. Eine komplette \"{U}bersicht aller Methoden (auch f\"{u}r andere Datentypen) gibt es in der Quelltext-Dokumentation.
-
-\textit{VSPrefs} speichert alle Integervariablen in einem \textit{HashMap<String,Integer>}-Objekt ab, wobei der String-Wert den Variablenamen \textit{key} angibt. F\"{u}r die Beschreibung \textit{descr}, den Einheiten-String \textit{unit} sowie m\"{o}glichen Minimum- und Maximumwerte werden separate Instanzen von \textit{HashMap} verwendet. Da alle \textit{HashMap}-Objekte synchronisiert sind, k\"{o}nnen alle Methoden von verschiednenen Threads gleichzeitig verwendet werden.
-
-Die Klasse \textit{VSDefaultPrefs} erweitert \textit{VSPrefs} und initialisiert bei Instanzierung automatisch alle verf\"{u}gbaren Simulationsvariablen mit ihren Standardwerten. Dort sind auch alle Spracheinstellungen abgelegt. Sollte jemand den Simulator in eine andere Sprache, zum Beispiel ins Englische, \"{u}bersetzen wollen, so muß er lediglich diese Datei und die Protokoll-Klassen (mehr dazu sp\"{a}ter) editieren. Die Spracheinstellungen sind n\"{a}mlich in einem \textit{VSPrefs}--Objekt als versteckte String-Variablen abgespeichert. Spracheinstellungen f\"{u}r Protokolle wurden in den Protokollklassen direkt angegeben, da dies mehr Komfort f\"{u}r den Protokollentwickler bietet und f\"{u}r jede neue Textausgabe nicht st\"{a}ndig \textit{VSDefaultPrefs.java} editiert werden muss.
-
\begin{table}
\fbox{
\begin{tabular}{c|l|l}
@@ -108,10 +102,19 @@ Die Klasse \textit{VSDefaultPrefs} erweitert \textit{VSPrefs} und initialisiert
\label{tb:VariablenPrefixe}
\end{table}
+Hierbei stellt \textit{key} den Variablennamen- und \textit{val} den Variablenwert dar. \textit{descr} ist eine optionale Variablenbeschreibung. Es k\"{o}nnen sowohl Java's Integer-Objekte, als auch Java's primitiver Integer-Typ \textit{int} verwendet werden. Ein \textit{int}-Wert wird intern allerdings als Integer-Objekt abgespeichert und macht somit keinen großen Unterschied. Die Methode \textit{getIntegerKeySet} gibt alle vorhandenen Integer-Variablennamen (\textit{key}s) als \textit{Set} zur\"{u}ck.
+
+\textit{VSPrefs} bietet auch eine Reihe von \textit{initInteger}-Methoden an, welche sich von den \textit{setInteger}-Methoden dadurch unterscheiden, dass sie eine Variable nur einen Wert zuweisen, wenn sie vorher noch nicht initialisiert wurde, was durch \textit{setInteger} oder \textit{initInteger} selbst geschehen sein kann. Eine komplette \"{U}bersicht aller Methoden (auch f\"{u}r andere Datentypen) gibt es in der Quelltext-Dokumentation.
+
+\textit{VSPrefs} speichert alle Integervariablen in einem \textit{HashMap<String,Integer>}-Objekt ab, wobei der String-Wert den Variablenamen \textit{key} angibt. F\"{u}r die Beschreibung \textit{descr}, den Einheiten-String \textit{unit} sowie m\"{o}glichen Minimum- und Maximumwerte werden separate Instanzen von \textit{HashMap} verwendet. Da alle \textit{HashMap}-Objekte synchronisiert sind, k\"{o}nnen alle Methoden von verschiednenen Threads gleichzeitig verwendet werden.
+
+Die Klasse \textit{VSDefaultPrefs} erweitert \textit{VSPrefs} und initialisiert bei Instanzierung automatisch alle verf\"{u}gbaren Simulationsvariablen mit ihren Standardwerten. Dort sind auch alle Spracheinstellungen abgelegt. Sollte jemand den Simulator in eine andere Sprache, zum Beispiel ins Englische, \"{u}bersetzen wollen, so muß er lediglich diese Datei und die Protokoll-Klassen (mehr dazu sp\"{a}ter) editieren. Die Spracheinstellungen sind n\"{a}mlich in einem \textit{VSPrefs}--Objekt als versteckte String-Variablen abgespeichert. Spracheinstellungen f\"{u}r Protokolle wurden in den Protokollklassen direkt angegeben, da dies mehr Komfort f\"{u}r den Protokollentwickler bietet und f\"{u}r jede neue Textausgabe nicht st\"{a}ndig \textit{VSDefaultPrefs.java} editiert werden muss.
+
Alle Variablen die als Prefix \textit{lang}, \textit{keyevent}, \textit{div} oder \textit{col} tragen, sind versteckte Variablen und werden in einem Editor nicht angezeigt. Im Expertenmodus sind hingegen nur Variablen die mit \textit{lang} und \textit{keyevent} beginnen versteckt. Somit lassen sich im Expertenmodus weitere Variablen vom Anwender editieren.
-\subsubsection{Das Paket \textit{prefs.editors}}
-\begin{figure}[htbp]
+\subsection{Editorobjekte}
+
+\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=11cm]{images/prefs-editors}
\caption{Das Paket \textit{prefs.editors}}
@@ -131,7 +134,7 @@ F\"{u}r Protokolle gibt es keine separate Editor-Klasse, da sie bereits vom Proz
\subsection{Die Funktionsweise von Ereignissen}
F\"{u}r jedes Ereignis existiert eine dazugeh\"{o}rige Klasse, welche die auszuf\"{u}hrenden Aktionen implementiert. Eine Instanz davon wird, f\"{u}r eine sp\"{a}tere Ausf\"{u}hrung, in einem \textit{VSTask}-Objekt verpackt dem Task-Manager \"{u}bergeben. Auf den Task-Manager wird sp\"{a}ter noch genauer eingegangen.
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=13.5cm]{images/events}
\caption{Die Pakete \textit{events} und \textit{events.*}}
@@ -140,7 +143,7 @@ F\"{u}r jedes Ereignis existiert eine dazugeh\"{o}rige Klasse, welche die auszuf
Jedes programmierbare Ereignis muß, bevor es vom Simulator verwendet werden kann, in der statischen Klasse \textit{VSRegisteredEvents} registriert werden. Da sich die Anzahl der verf\"{u}gbaren Ereignisse bei Laufzeit des Simulators nicht \"{a}ndert, gibt es keine Instanzen von \textit{VSRegisteredEvents}. Alle Methoden und Klassenattribute sind hier statisch. Wenn beispielsweise eigene Ereignisse implementiert werden, dann m\"{u}ssen alle neuen Ereignisse per Hand in die Datei \textit{VSRegisteredEvents.java} \"{u}bernommen- und der Simulator erneut kompiliert werden.
-In der Implementierung wird zwischen drei Haupttypen von Ereignissen unterschieden, die jeweils in verschiedenen Paketen liegen:
+In der Implementierung wird zwischen drei Haupttypen von Ereignissen unterschieden, die jeweils in verschiedenen Paketen liegen (siehe auch die leicht vereinfachte Abbildung \ref{fig:PackageEvents}):
\begin{enumerate}
\item \textit{events.implementations}: In diesem Paket befinden sich alle Ereignisse, die ohne weitere Spezialbehanldung im Simulator eingesetzt werden k\"{o}nnen und vom Benutzer direkt im Ereigniseditor programmierbar sind.
@@ -193,8 +196,6 @@ import events.*;
public class VSProcessCrashEvent
extends VSAbstractEvent implements VSCopyableEvent {
- private static final long serialVersionUID = 1L;
-
public void initCopy(VSAbstractEvent copy) {
}
@@ -217,7 +218,7 @@ extends VSAbstractEvent implements VSCopyableEvent {
Das Paket \textit{core.time} auf Abbildung \ref{fig:PackageCoreTime} stellt lediglich die Klassen f\"{u}r die Vektor- und Lamportzeitstempel zur Verf\"{u}gung. F\"{u}r die normale lokale Prozesszeit wird aus Performancegr\"{u}nden keine eigene Klasse, sondern ein einfaches \textit{long}-Attribut des Prozessobjektes verwendet.
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=7cm]{images/core-time}
\caption{Das Paket \textit{core.time}}
@@ -230,7 +231,7 @@ Die Kapselung eines \textit{VSAbstractEvent}-Objektes in einem \textit{VSTask}-O
Jede Simulation besitzt genau eine Instanz von \textit{VSTaskManager}. Eine Instanz dieser Klasse stellt den Task-Manager dar. Er verwaltet alle \textit{VSTask}-Instanzen und \"{u}berpr\"{u}ft periodisch, ob es auszuf\"{u}hrende Ereignisse gibt. Der Task-Manager unterscheidet zwischen globalen und lokalen Ereignissen. Hierbei werden alle globalen Ereignisse (gekapselt in einem \textit{VSTask}-Objekt) in einer Priorit\"{a}ts-Warteschlange abgelegt. Die Priorit\"{a}ts-Warteschlange stellt hierbei die korrekte Ereigniseintrittsreihenfolge sicher. Da sich die lokalen Zeiten aller beteiligten Prozesse voneinander unterscheiden k\"{o}nnen, muss f\"{u}r jeden Prozess eine separate lokale Priorit\"{a}ts-Warteschlange verwendet werden, auf die jedes Prozessobjekt seine eigene Referenz hat. In den lokalen Warteschlangen sind die geplanten lokalen Ereignisse (auch gekapselt in einem \textit{VSTask}-Objekt) abgelegt. Der Task-Manager greift \"{u}ber eine \textit{java.util.ArrayList} auf alle Prozessobjekte zu und kann somit auch auf alle lokalen Warteschlangen zugreifen und diese verwalten.
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=10.0cm]{images/core}
\caption{Das Paket \textit{core}}
@@ -239,13 +240,19 @@ Jede Simulation besitzt genau eine Instanz von \textit{VSTaskManager}. Eine Inst
Eine Instanz von \textit{VSMessage} stellt eine Nachricht dar, die von einem Prozess verschickt wird. F\"{u}r jedes Versenden einer Nachricht wird hiervon eine Instanz gebildet, wo der Senderprozess die zu verschickende Daten ablegt. Da \textit{VSMessage} von \textit{VSPrefs} erbt, k\"{o}nnen zwischen zwei Prozessen beliebige Datentypen (Tabelle \ref{tb:VariablenDatentypen}) \"{u}ber eine Nachricht verschickt werden. Anschließend wird f\"{u}r jeden Empf\"{a}ngerprozess das neues Ereignisobjekt der Klasse \textit{VSMessageReceiveEvent} angelegt, welche eine Referenz der verschickten Nachricht besitzt. Danach wird ein \textit{VSTask}-Objekt instanziert, wo die Referenz auf das Ereignisobjekt und das dazugeh\"{o}rige Prozessobjekt sowie die Ereigniseintrittszeit als Attribute gespeichert werden. Das \textit{VSTask}-Objekt wird dann dem Task-Manager "{u}bergeben, der das dazugeh\"{o}rige Ereignis ausf\"{u}hrt, wenn die Ereigniseintrittszeit eingetroffen ist.
-Via Java-Polymorphie wird das \textit{VSMessageReceiveEvent}-Objekt in ein \textit{VSAbstractEvent} umgewandelt. Die dazugeh\"{o}rige Ereigniseintrittszeit $t_e$ wird jeweils wie folgt bestimmt:
+Via Java-Polymorphie wird das \textit{VSMessageReceiveEvent}-Objekt in ein \textit{VSAbstractEvent} umgewandelt. Wenn die aktuelle globale Zeit $t_g$ ist und wenn $t_{min}$ sowie $t_{max}$ die beim Senderprozess eingestellten Variablen entsprechen, dann wird die Ereigniseintrittszeit $t_e$ f\"{u}r den Empfang der Nachricht wie folgt berechnet:
+
+\begin{equation*}
+ t_e := t_g + rand(t_{min}, t_{max})
+\end{equation*}
+
+Das heißt, dass die Nachricht nach einer zuf\"{a}lligen Zeit zwischen $t_{min}$ und $t_{max}$ beim Empf\"{a}nger eintrifft. F\"{u}r jeden Emfp\"{a}nger wird hierbei ein neuer Zufallswert gew\"{a}hlt. F\"{u}r den Fall, dass die Einstellung ``Mittelwerte der \"{U}bertragungszeiten w\"{a}hlen'' aktiviert ist, und wenn $t'_{min}$ und $t'_{max}$ die beim Empf\"{a}ngerprozess eingestellten Werte ensprechen, dann wird die Nachrichtenempfangszeit wie folgt berechnet:
\begin{equation*}
- t_e := TODO
+ t_e := t_g + \frac{1}{2} (rand(t_{min}, t_{max}) + rand(t'_{min}, t'_{max}))
\end{equation*}
-Erw\"{a}hnentswert ist auch die Klasse \textit{VSMessageStub}, welche ein \textit{VSMessage} kapselt. Ihr Zweck ist das Verstecken einiger Methoden von \textit{VSMessage} im Protokoll-API, welches f\"{u}r die Erstellung eigener Protokolle dient. Der Protokoll-Entwickler soll m\"{o}glichst nichts falsch machen k\"{o}nnen und deswegen soll den Protokoll-API ein eingeschr\"{a}nkter Funktionsumpfang zur Verf\"{u}rung gestellt werden. Da sich \textit{VSMessageStub} im selben Paket wie \textit{VSMessage} befindet, kann \textit{VSMessageStub} auf paket-private Methoden (diejenigen Methoden, die weder als \textit{private}, \textit{protected} noch \textit{public} gekennzeichnet sind) von \textit{VSMessage} zugreifen. Protokolle hingegen werden in einem anderen Paket implementiert und haben somit keinen Zugriff auf diese paket-privaten Methoden. Zwar kann der Protokollentwickler ein eigenes \textit{VSMessageStub}-Objekt anlegen, jedoch kann er auf diese Weise besser unterscheiden, auf welche Mehhoden er zugreifen sollte und auf welche nicht. Das Protokoll-API wird sp\"{a}ter genauer behandelt.
+Erw\"{a}hnentswert ist auch die Klasse \textit{VSMessageStub}, welche ein \textit{VSMessage} kapselt. Ihr Zweck ist das Verstecken einiger Methoden von \textit{VSMessage} im Protokoll-API, welches f\"{u}r die Erstellung eigener Protokolle dient. Der Protokoll-Entwickler soll m\"{o}glichst nichts falsch machen k\"{o}nnen und deswegen soll den Protokoll-API ein eingeschr\"{a}nkter Funktionsumpfang zur Verf\"{u}rung gestellt werden. Da sich \textit{VSMessageStub} im selben Paket wie \textit{VSMessage} befindet, kann \textit{VSMessageStub} auf paket-private Methoden von \textit{VSMessage} zugreifen. Protokolle hingegen werden in einem anderen Paket implementiert und haben somit keinen Zugriff auf diese paket-privaten Methoden. Zwar kann der Protokollentwickler ein eigenes \textit{VSMessageStub}-Objekt anlegen, jedoch kann er auf diese Weise besser unterscheiden, auf welche Mehhoden er zugreifen sollte und auf welche nicht. Das Protokoll-API wird sp\"{a}ter genauer behandelt.
Der Task-Manager speichert anschließend die Empfangsereignisse in den lokalen Warteschlangen der Empf\"{a}ngerprozesse. Die Nachricht kommt bei einem Empf\"{a}ngerprozess an, sobald das Ereignis f\"{u}r den Empfang eintritt. F\"{u}r die korrekte Implementierung der Lamport- und Vektor-Zeitstempel wird jeder Nachricht automatisch eine Referenz auf die Lamport- sowie auf die Vektorzeit des sendenden Prozesses als Attribut beigef\"{u}gt. F\"{u}r die \"{U}berpr\"{u}fung des Protokolls wird in jeder Nachricht auch der Klassenname des jeweiligen Protokolls abgespeichert.
@@ -277,7 +284,7 @@ In diesem Beispiel wurden zwei Ereignisse (Absturz- und Wiederbelebung eines geg
\subsection{Die Funktionsweise des Protokoll-APIs}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=12cm]{images/protocols}
\caption{Die Pakete \textit{protocols} und \textit{protocols.*}}
diff --git a/LaTeX/chapters/introduction.tex b/LaTeX/chapters/introduction.tex
index 9e2f2df..5cd6eb8 100644
--- a/LaTeX/chapters/introduction.tex
+++ b/LaTeX/chapters/introduction.tex
@@ -6,18 +6,11 @@ In der Literatur findet man viele verschiedene Definitionen eines verteilten Sys
\cite{Tanenbaum} \textit{``Ein verteiltes System ist eine Menge voneinander unabh\"{a}ngiger Computer, die dem Anwender wie ein einzelnes, koh\"{a}rentes System erscheinen''}
-Der Anwender muss sich nur mit dem lokalen vor ihm befindenden Computer auseinandersetzen (Abbildung \ref{fig:VerteiltesSystem}) w\"{a}hrend die Software des lokalen Computers die reibungslose Kommunikation mit den anderen beteiligten Computern des verteilten Systems sicherstellt.
+Der Anwender muss sich nur mit dem lokalen vor ihm befindenden Computer auseinandersetzen, w\"{a}hrend die Software des lokalen Computers die reibungslose Kommunikation mit den anderen beteiligten Computern des verteilten Systems sicherstellt.
-Diese Diplomarbeit soll den Gebrauchern die Betrachtung von verteilten Systemen aus einer anderen Perspektive erleichtern. Es soll nicht die Sichtweise eines Endbenutzers eingenommen werden, sondern es sollen die Funktionsweisen von Protokollen und deren Prozesse in verteilten Systemen begreifbar gemacht werden. Es sollen alle relevanten Ereignisse eines verteilten Systems transparent dargestellt werden k\"{o}nnen.
+Diese Diplomarbeit soll den Gebrauchern die Betrachtung von verteilten Systemen aus einer anderen Perspektive erleichtern. Es soll nicht die Sichtweise eines Endbenutzers eingenommen werden, sondern es sollen die Funktionsweisen von Protokollen und deren Prozesse in verteilten Systemen begreifbar gemacht werden. Es sollen relevante Ereignisse eines verteilten Systems transparent dargestellt werden k\"{o}nnen.
-Um dieses Ziel zu erreichen soll ein Simulator entwickelt werden, der dies erm\"{o}glicht. Der Simulator soll insbesondere f\"{u}r Lehr- und Lernzwecke an der Fachhochschule Aachen entwickelt werden. Beispielsweise sollen Protokolle aus den verteilten Systemen mit ihren wichtigsten Einflussfaktoren simuliert werden k\"{o}nnen. Der Simulator soll zu verstehen helfen wie die gegebenen Protokolle funktionieren und es soll viel Spielraum f\"{u}r eigene Experimente zur Verf\"{u}gung stehen. Der Simulator soll nicht auf eine feste Anzahl von Protokollen beschr\"{a}nkt sein. Es muss daher dem Gebraucher erm\"{o}glicht werden, eigene Protokolle zu entwerfen.
-
-\begin{figure}[htbp]
- \centering
- \fbox{\includegraphics{images/verteiltes-system}}
- \caption{Ein verteiltes System bestehend aus 4 Computern}
- \label{fig:VerteiltesSystem}
-\end{figure}
+Um dieses Ziel zu erreichen soll ein Simulator entwickelt werden. Der Simulator soll insbesondere f\"{u}r Lehr- und Lernzwecke an der Fachhochschule Aachen entwickelt werden. Beispielsweise sollen Protokolle aus den verteilten Systemen mit ihren wichtigsten Einflussfaktoren simuliert werden k\"{o}nnen. Der Simulator soll zu verstehen helfen wie die gegebenen Protokolle funktionieren und es soll viel Spielraum f\"{u}r eigene Experimente zur Verf\"{u}gung stehen. Der Simulator soll nicht auf eine feste Anzahl von Protokollen beschr\"{a}nkt sein. Es muss daher dem Gebraucher erm\"{o}glicht werden, eigene Protokolle zu entwerfen.
\section{Grundlagen}
@@ -32,7 +25,7 @@ F\"{u}r das Grundverst\"{a}ndnis werden im Folgenden einige Grundlagen erl\"{a}u
\label{fig:ClientServer}
\end{figure}
-Der Simulator basiert auf dem Client/Server Prinzip. Jeder Simulation besteht in der Regel aus einen teilnehmenden Client und einen Server, die miteinander \"{u}ber Nachrichten kommunizieren (Abbildung \ref{fig:ClientServer}). Bei komplexen Simulationen k\"{o}nnen auch mehrere Clients und/oder Server mitwirken. In der Regel empfangen Server nur Nachrichten, die von Clients verschickt wurden und virce versa.
+Der Simulator basiert auf dem Client/Server Prinzip. Jeder Simulation besteht in der Regel aus einen teilnehmenden Client und einen Server, die miteinander \"{u}ber Nachrichten kommunizieren (Abbildung \ref{fig:ClientServer}). Bei komplexen Simulationen k\"{o}nnen auch mehrere Clients und/oder Server mitwirken.
\subsubsection{Prozesse und deren Rollen}
@@ -46,16 +39,20 @@ In einem verteiltem System m\"{u}ssen Nachrichten verschickt werden k\"{o}nnen.
In einer Simulation gibt es \textbf{genau eine} globale Uhr. Sie stellt die aktuelle und \textbf{immer korrekte} Zeit dar. Eine globale Uhr geht nie falsch.
-Zudem besitzt jeder beteiligter Prozess eine eigene lokale Uhr. Sie stellt die aktuelle Zeit des jeweiligen Prozesses dar. Im Gegensatz zu der globalen Uhr k\"{o}nnen lokale Uhren eine falsche Zeit anzeigen. Wenn die Prozesszeit nicht global-korrekt ist (nicht der globalen Zeit gleicht beziehungsweise eine falsche Zeit anzeigt), dann wurde sie entweder im Laufe einer Simulation neu gestellt, oder sie geht wegen einer Uhrabweichung falsch. Die Uhrabweichung gibt an, um welchen Faktor die Uhr falsch geht. Hierauf wird sp\"{a}ter genauer eingegangen.
+\begin{figure}[htbp]
+ \centering
+ \includegraphics{images/client-server-protokolle}
+ \caption{Client/Server Protokolle}
+ \label{fig:ClientServerProtokolle}
+\end{figure}
-Neben den normalen Uhren sind auch die \textbf{Vektor-Zeitstempel} sowie die \textbf{logischen Uhren von Lamport} von Interesse. Jeder Prozess besitzt zus\"{a}tzlich einen Vektor-Zeitstempel f\"{u}r seine Vektorzeit, sowie einen Lamportzeitstempel f\"{u}r seine Lamportzeit. F\"{u}r die Vektor- und Lamportzeiten gibt es hier, im Gegensatz zu der normalen Zeit, keine globalen \"{A}quivalente.
+Zudem besitzt jeder beteiligter Prozess eine eigene lokale Uhr. Sie stellt die aktuelle Zeit des jeweiligen Prozesses dar. Im Gegensatz zu der globalen Uhr k\"{o}nnen lokale Uhren eine falsche Zeit anzeigen. Wenn die Prozesszeit nicht global-korrekt ist (nicht der globalen Zeit gleicht beziehungsweise eine falsche Zeit anzeigt), dann wurde sie entweder im Laufe einer Simulation neu gestellt, oder sie geht wegen einer Uhrabweichung falsch. Die Uhrabweichung gibt an, um welchen Faktor die Uhr falsch geht. Hierauf wird sp\"{a}ter genauer eingegangen.
-Konkrete Beispiele zu den Lamport- und Vektorzeiten werden sp\"{a}ter anhand einer Simulation behandelt.
+Neben den normalen Uhren sind auch die Vektor-Zeitstempel sowie die logischen Uhren von Lamport von Interesse. Jeder Prozess besitzt zus\"{a}tzlich einen Vektor-Zeitstempel f\"{u}r seine Vektorzeit, sowie einen Lamportzeitstempel f\"{u}r seine Lamportzeit. F\"{u}r die Vektor- und Lamportzeiten gibt es hier, im Gegensatz zu der normalen Zeit, keine globalen \"{A}quivalente. Konkrete Beispiele zu den Lamport- und Vektorzeiten werden sp\"{a}ter anhand einer Simulation behandelt.
\subsubsection{Ereignisse}
-Eine Simulation besteht aus der Hintereinanderausf\"{u}hrung von endlich vielen Ereignissen. Beispielsweise kann es ein Ereignis geben, welches einen Prozess eine Nachricht verschicken l\"{a}sst. Denkbar w\"{a}re auch ein Prozessabsturzereignis. Jedes Ereignis tritt zu einem bestimmten Zeitpunkt ein. Wenn es zeitgleiche Ereignisse gibt, so werden sie in Wirklichkeit ebenso hintereinander ausgef\"{u}hrt, erscheinen aber in der Simulation als ob sie parallel ausgef\"{u}hrt w\"{u}rden. Dieser Umstand ist auf die Implementierung des Simulators zur\"{u}ckzuf\"{u}hren, worauf sp\"{a}ter noch genauer eingegangen wird. Den Anwender des Simulators hindert dies jedoch nicht, da Ereignisse aus seiner Sicht parallel ausgef\"{u}hrt werden.
-
+Eine Simulation besteht aus der Hintereinanderausf\"{u}hrung von endlich vielen Ereignissen. Beispielsweise kann es ein Ereignis geben, welches einen Prozess eine Nachricht verschicken l\"{a}sst. Denkbar w\"{a}re auch ein Prozessabsturzereignis. Jedes Ereignis tritt zu einem bestimmten Zeitpunkt ein. Ereignisse mit selber Eintrittszeit werden vom Simulator direkt hintereinander ausgef\"{u}hrt. Den Anwendern des Simulators hindert dies jedoch nicht, da Ereignisse aus seiner Sicht parallel ausgef\"{u}hrt werden k\"{o}nnen.
\subsubsection{Protokolle}
@@ -65,10 +62,4 @@ In Abbildung \ref{fig:ClientServerProtokolle} sind 3 Prozesse dargestellt. Proze
Clients k\"{o}nnen nicht mit Clients, und Server nicht mit Server kommunizieren. F\"{u}r eine Kommunikation wird stets mindestens ein Client und ein Server ben\"{o}tigt. Diese Einschr\"{a}nkung kann aber umgangen werden, indem Prozesse ein gegebenes Protokoll sowohl server- als auch clientseitig unterst\"{u}tzen (siehe Broadcast-Sturm Protokoll sp\"{a}ter). Alle vom Simulator verf\"{u}gbaren Protokolle werden sp\"{a}ter genauer behandelt.
-\begin{figure}[htbp]
- \centering
- \includegraphics{images/client-server-protokolle}
- \caption{Client/Server Protokolle}
- \label{fig:ClientServerProtokolle}
-\end{figure}
diff --git a/LaTeX/chapters/simulator.tex b/LaTeX/chapters/simulator.tex
index 3b3d0ea..a22d71e 100644
--- a/LaTeX/chapters/simulator.tex
+++ b/LaTeX/chapters/simulator.tex
@@ -2,29 +2,29 @@
\section{Die grafische Benutzeroberfl\"{a}che (GUI)}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
- \fbox{\includegraphics[width=14cm]{images/ss-neues-fenster}}
+ \fbox{\includegraphics[width=12cm]{images/ss-neues-fenster}}
\caption{Der Simulator nach dem ersten Starten}
\label{fig:NeuesFenster}
\end{figure}
-Der Simulator l\"{a}ßt sich mit dem Befehl \textit{java -jar VS-Sim.jar} starten und pr\"{a}sentiert sich nach dem ersten Starten wie auf Abbildung \ref{fig:NeuesFenster}. F\"{u}r die Erstellung einer neuen Simulation wird im Men\"{u} ``Datei'' (Abbildung \ref{fig:DateiMenue}) der Punkt ``Neue Simulation'' ausgew\"{a}hlt, wo anschließend das Einstellungsfenster f\"{u}r die neue Simulation erscheint. Auf die einzelnen Optionen wird sp\"{a}ter genauer eingegangen und es werden nun nur die Standardeinstellungen \"{u}bernommen. Die GUI mit einer frischen Simulation sieht aus wie auf Abbildung \ref{fig:NeuErstellteSimulation}.
+Der Simulator l\"{a}ßt sich mit dem Befehl \textit{java -jar VS-Sim.jar} starten und pr\"{a}sentiert sich danach wie auf Abbildung \ref{fig:NeuesFenster}. F\"{u}r die Erstellung einer neuen Simulation wird im Men\"{u} ``Datei'' (Abbildung \ref{fig:DateiMenue}) der Punkt ``Neue Simulation'' ausgew\"{a}hlt, wo anschließend das Einstellungsfenster f\"{u}r die neue Simulation erscheint. Auf die einzelnen Optionen wird sp\"{a}ter genauer eingegangen und es werden nun nur die Standardeinstellungen \"{u}bernommen. Die GUI mit einer frischen Simulation sieht aus wie auf Abbildung \ref{fig:NeuErstellteSimulation}.
-\begin{figure}[htbp]
+\subsubsection{Die Men\"{u}zeile}
+
+Im Datei-Men\"{u} (Abbildung \ref{fig:DateiMenue}) lassen sich neue Simulationen erstellen oder die aktuell ge\"{o}ffnete Simulation schließen. Neue Simulationen \"{o}ffnen sich standardm\"{a}ßig in einem neuen Tab. Es k\"{o}nnen allerdings auch neue Simulationsfenster, die wiederum eigene Tabs besitzen, ge\"{o}ffnet oder geschlossen werden. In jedem Tab befindet sich eine von den Anderen vollst\"{a}ndig unabh\"{a}ngige Simulation. Es k\"{o}nnen somit beliebig viele Simulationen parallel ausgef\"{u}hrt werden. Die Men\"{u}eintr\"{a}ge ``\"{O}ffnen'', ``Speichern'' und ``Speichern unter'' dienen f\"{u}r das Laden und Speichern von Simulationen.
+
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=6.5cm]{images/ss-datei-menu}}
\caption{Datei-Men\"{u}}
\label{fig:DateiMenue}
\end{figure}
-\subsubsection{Die Men\"{u}zeile}
-
-Im Datei-Men\"{u} (Abbildung \ref{fig:DateiMenue}) lassen sich neue Simulationen erstellen oder die aktuell ge\"{o}ffnete Simulation schließen. Neue Simulationen \"{o}ffnen sich standardm\"{a}ßig in einem neuen Tab. Es k\"{o}nnen allerdings auch neue Simulationsfenster, die wiederum eigene Tabs besitzen, ge\"{o}ffnet oder geschlossen werden. In jedem Tab befindet sich eine von den Anderen vollst\"{a}ndig unabh\"{a}ngige Simulation. Es k\"{o}nnen somit beliebig viele Simulationen parallel ausgef\"{u}hrt werden. Die Men\"{u}eintr\"{a}ge ``\"{O}ffnen'', ``Speichern'' und ``Speichern unter'' dienen f\"{u}r das Laden und Speichern von Simulationen.
-
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
- \fbox{\includegraphics[width=14cm]{images/ss-neue-simulation}}
+ \fbox{\includegraphics[width=12cm]{images/ss-neue-simulation}}
\caption{Eine neue Simulation}
\label{fig:NeuErstellteSimulation}
\end{figure}
@@ -37,51 +37,51 @@ Einige Men\"{u}unterpunkte sind erst erreichbar, wenn im aktuellen Fenster berei
Oben links im Simulator befindet sich die Toolbar (Abbildung \ref{fig:Toolbar}). Die Toolbar enth\"{a}lt die Funktionen die vom Anwender am h\"{a}ufigsten ben\"{o}tigt werden.
-\begin{figure}[htbp]
+Die Toolbar bietet vier verschiedene Funktionen an:
+
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=5cm]{images/ss-neue-simulation-toolbar}}
\caption{Die Men\"{u}zeile inklusive Toolbar}
\label{fig:Toolbar}
\end{figure}
-Die Toolbar bietet vier verschiedene Funktionen an:
-
\begin{itemize}
%\setlength{\itemsep}{-1mm}
\item Zur\"{u}cksetzen der Simulation; kann nur bet\"{a}tigt werden, wenn die Simulation pausiert wurde oder wenn die Simulation abgelaufen ist.
\item Wiederholen der Simulation; kann nicht bet\"{a}tigt werden, wenn die Simulation noch nicht gestartet wurde.
\item Pausieren der Simulation; kann nur bet\"{a}tigt werden, wenn die Simulation derzeit l\"{a}uft.
- \item Starten der Simulation; kann nur bet\"{a}tigt werden, wenn die Simulation derzeit nicht l\"{a}uft.
+ \item Starten der Simulation; kann nur bet\"{a}tigt werden, wenn die Simulation derzeit nicht l\"{a}uft und noch nicht abgelaufen ist.
\end{itemize}
-Die Toolbar l\"{a}sst sich nach Wunsch repositionieren (z.B. links, rechts oder unten des Simulatorfensters). Hierf\"{u}r muss sie per ``Drag-n-Drop'' zur Zielposition gezogen werden.
-
+\newpage
\subsubsection{Die Visualisierung}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
- \fbox{\includegraphics[width=14cm]{images/ss-visualisierung}}
+ \fbox{\includegraphics[width=12cm]{images/ss-visualisierung}}
\caption{Visualisierung einer noch nicht gestarteten Simulation}
\label{fig:Visualisierung}
\end{figure}
-Mittig rechts befindet sich die grafische Simulationsvisualisierung. Die X-Achse gibt die Zeit in Millisekunden an und auf der Y-Achse sind alle beteiligten Prozesse aufgef\"{u}hrt. Unsere Demo-Simulation endet nach genau 15 Sekunden. Auf Abbildung \ref{fig:Visualisierung} sind 3 Prozesse (mit den PIDs 1, 2 und 3) dargestellt, die jeweils einen eigenen horizontalen schwarzen Balken besitzen. Auf diesen Prozessbalken kann der Anwender die jeweilige lokale Prozesszeit ablesen. Die vertikale rote Linie stellt die globale Simulationszeit dar.
-
-Die Prozessbalken dienen auch f\"{u}r Start- und Zielpunkte von Nachrichten. Wenn beispielsweise Prozess 1 eine Nachricht an Prozess 2 verschickt, so wird eine Linie vom einen Prozessbalken zum Anderen gezeichnet. Nachrichten, die ein Prozess an sich selbst schickt, werden nicht visualisiert. Sie werden aber im Loggfenster (mehr dazu sp\"{a}ter) protokolliert.
-
-Eine andere M\"{o}glichkeit einen Prozesseditor aufzurufen ist ein Linksklick auf den zum Prozess geh\"{o}rigen Prozessbalken. Dies muss also nicht immer \"{u}ber das Simulator-Men\"{u} geschehen. Ein Rechtsklick hingegen \"{o}ffnet ein Popup-Fenster mit weiteren Auswahlm\"{o}glichkeiten (Abbildung \ref{fig:RechtsklickProzessbalken}). Ein Prozess kann \"{u}ber das Popup-Men\"{u} nur w\"{a}hrend einer laufenden Simulation zu einem Absturz oder einer Wiederbelebung bewegt werden.
+Mittig rechts befindet sich die grafische Simulationsvisualisierung. Die X-Achse gibt die Zeit in Millisekunden an und auf der Y-Achse sind alle beteiligten Prozesse aufgef\"{u}hrt. Die Demo-Simulation endet nach genau 15 Sekunden. Auf Abbildung \ref{fig:Visualisierung} sind 3 Prozesse (mit den PIDs 1, 2 und 3) dargestellt, die jeweils einen eigenen horizontalen schwarzen Balken besitzen. Auf diesen Prozessbalken kann der Anwender die jeweilige lokale Prozesszeit ablesen. Die vertikale rote Linie stellt die globale Simulationszeit dar.
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=8.8cm]{images/ss-rechtsklick-prozessbalken}}
\caption{Rechtsklick auf einen Prozessbalken}
\label{fig:RechtsklickProzessbalken}
\end{figure}
+Die Prozessbalken dienen auch f\"{u}r Start- und Zielpunkte von Nachrichten. Wenn beispielsweise Prozess 1 eine Nachricht an Prozess 2 verschickt, so wird eine Linie vom einen Prozessbalken zum Anderen gezeichnet. Nachrichten, die ein Prozess an sich selbst verschickt, werden nicht visualisiert. Sie werden aber im Loggfenster (mehr dazu sp\"{a}ter) protokolliert.
+
+Eine andere M\"{o}glichkeit einen Prozesseditor aufzurufen ist ein Linksklick auf den zum Prozess geh\"{o}rigen Prozessbalken. Dies muss also nicht immer \"{u}ber das Simulator-Men\"{u} geschehen. Ein Rechtsklick hingegen \"{o}ffnet ein Popup-Fenster mit weiteren Auswahlm\"{o}glichkeiten (Abbildung \ref{fig:RechtsklickProzessbalken}). Ein Prozess kann \"{u}ber das Popup-Men\"{u} nur w\"{a}hrend einer laufenden Simulation zu einem Absturz oder einer Wiederbelebung bewegt werden.
+
Generell kann die Anzahl der Prozesse nach belieben variieren. Die Dauer der Simulation betr\"{a}gt mindestens \textit{5} und h\"{o}chstens \textit{120} Sekunden. Die Simulation endet erst, wenn sie die globale Zeit die angegebene Simulationsendzeit (hier \textit{15} Sekunden) erreicht hat, und nicht, wenn eine lokale Prozesszeit diese Endzeit erreicht.
\subsubsection{Farbliche Differenzierung}
+
Farben helfen dabei die Vorg\"{a}nge einer Simulation besser zu deuten. Standardm\"{a}ßig werden die Prozesse (Prozessbalken) und Nachrichten mit den Farben wie in Tabelle \ref{tb:Farben} aufgelistet dargestellt. Dies sind lediglich die Standardfarben, welche \"{u}ber die Einstellungen ge\"{a}ndert werden k\"{o}nnen.
\begin{table}
@@ -108,20 +108,28 @@ Farben helfen dabei die Vorg\"{a}nge einer Simulation besser zu deuten. Standard
\label{tb:Farben}
\end{table}
+\newpage
\subsubsection{Die Sidebar}
-Mithilfe der Sidebar lassen sich Prozessereignisse programmieren. Oben auf Abbildung \ref{fig:Sidebar} ist der zu verwaltende Prozess selektiert (hier mit der PID 1). In dieser Prozessauswahl gibt es auch die M\"{o}glichkeit ``Alle Prozesse'' auszuw\"{a}hlen, womit die Ereignisse aller Prozesse gleichzeitig verwaltet werden k\"{o}nnen. Unter ``Lokale Ereignisse'' versteht man diejenigen Ereignisse, die auftreten, wenn eine bestimmte lokale Zeit des dazugeh\"{o}rigen Prozesses eingetreten ist. Die darunterliegende Ereignistabelle listet alle programmierten Ereignisse (hier noch keine vorhanden) mitsamt Eintrittszeiten sowie den PIDs auf.
-
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=9cm]{images/ss-sidebar}}
\caption{Die Sidebar mit leerem Ereigniseditor}
\label{fig:Sidebar}
\end{figure}
-F\"{u}r die Erstellung eines neuen Ereignisses kann der Anwender entweder mit einem Rechtsklick auf einen Prozessbalken (Abbildung \ref{fig:RechtsklickProzessbalken}) klicken und dort ``Lokales Ereignis einf\"{u}gen'' w\"{a}hlen, oder unterhalb der Ereignistabelle ein Ereignis ausw\"{a}hlen (Abbildung \ref{fig:Ereignisauswahl}), im darunter liegendem Textfeld die Ereigniseintrittszeit eintragen und auf ``\"{U}bernehmen'' gehen. Beispielsweise wurden auf Abbildung \ref{fig:SidebarMitEreignissen} drei Ereignisse hinzugef\"{u}gt: Absturz nach \textit{123ms}, Wiederbelebung nach \textit{321ms} und erneuter Absturz nach \textit{3000ms} des Prozesses mit der ID 1.
+Mithilfe der Sidebar lassen sich Prozessereignisse programmieren. Oben auf Abbildung \ref{fig:Sidebar} ist der zu verwaltende Prozess selektiert (hier mit der PID 1). In dieser Prozessauswahl gibt es auch die M\"{o}glichkeit ``Alle Prozesse'' auszuw\"{a}hlen, womit die Ereignisse aller Prozesse gleichzeitig verwaltet werden k\"{o}nnen. Unter ``Lokale Ereignisse'' versteht man diejenigen Ereignisse, die auftreten, wenn eine bestimmte lokale Zeit des dazugeh\"{o}rigen Prozesses eingetreten ist. Die darunterliegende Ereignistabelle listet alle programmierten Ereignisse (hier noch keine vorhanden) mitsamt Eintrittszeiten sowie den PIDs auf.
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
+ \centering
+ \fbox{\includegraphics[width=9cm]{images/ss-sidebar-mit-ereignissen}}
+ \caption{Der Ereigniseditor mit 3 programmierten Ereignissen}
+ \label{fig:SidebarMitEreignissen}
+\end{figure}
+
+F\"{u}r die Erstellung eines neuen Ereignisses kann der Anwender entweder mit einem Rechtsklick auf einen Prozessbalken (Abbildung \ref{fig:RechtsklickProzessbalken}) klicken und dort ``Lokales Ereignis einf\"{u}gen'' w\"{a}hlen, oder unterhalb der Ereignistabelle ein Ereignis ausw\"{a}hlen (Abbildung \ref{fig:Ereignisauswahl}), im darunter liegenden Textfeld die Ereigniseintrittszeit eintragen und auf ``\"{U}bernehmen'' gehen. Beispielsweise wurden auf Abbildung \ref{fig:SidebarMitEreignissen} drei Ereignisse hinzugef\"{u}gt: Absturz nach \textit{123ms}, Wiederbelebung nach \textit{321ms} und erneuter Absturz nach \textit{3000ms} des Prozesses mit der ID 1.
+
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=9cm]{images/ss-ereignisauswahl}}
\caption{Die Ereignisauswahl via Sidebar}
@@ -132,45 +140,32 @@ Mit einem Rechtsklick auf den Ereigniseditor lassen sich alle selektierten Ereig
In der Sidebar gibt es neben dem Ereignis-Tab einen weiteren Tab ``Variablen''. Hinter diesem Tab verbirgt sich der Prozesseditor des aktuell ausgew\"{a}hlten Prozesses. Dort k\"{o}nnen alle Variablen des Prozesses editiert werden und ist somit eine weitere M\"{o}glichkeit einen Prozesseditor aufzurufen. Der Prozesseditor wird sp\"{a}ter genauer behandelt.
-\begin{figure}[htbp]
- \centering
- \fbox{\includegraphics[width=9cm]{images/ss-sidebar-mit-ereignissen}}
- \caption{Der Ereigniseditor mit 3 programmierten Ereignissen}
- \label{fig:SidebarMitEreignissen}
-\end{figure}
\subsubsection{Das Loggfenster}
-Das Loggfenster (Abbildung \ref{fig:NeuErstellteSimulation}, unten) protokolliert in chronologischer Reihenfolge alle eingetroffenen Ereignisse. Auf Abbildung \ref{fig:Loggfenster} ist das Loggfenster nach Erstellung der Demo-Simulation zu sehen, an welcher 3 Prozesse beteiligt sind. Am Anfang eines Loggeintrages wird stets die globale Zeit in Millisekunden protokolliert. Bei jedem Prozess werden ebenso seine lokale Zeiten sowie die Lamport- und die Vektor-Zeitstempel aufgef\"{u}hrt. Letztere werden sp\"{a}ter genauer behandelt. Hinter den Zeitangaben werden weitere Angaben, wie beispielsweise welche Nachricht mit welchem Inhalt verschickt wurde und welchem Protokoll sie angeh\"{o}rt, gemacht. Dies wird sp\"{a}ter noch anhand von Beispielen demonstriert.
-
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=16.5cm]{images/ss-loggfenster}}
\caption{Das Loggfenster}
\label{fig:Loggfenster}
\end{figure}
-Mit dem Deaktivieren der Checkbox ``Logging'' l\"{a}ßt sich das Loggen von Nachrichten tempor\"{a}r einstellen. Mit deaktiviertem Loggen werden keine neuen Nachrichten mehr ins Loggfenster geschrieben. Nach Reaktivieren der Checkbox werden alle ausgelassenen Nachrichten nachtr\"{a}glich in das Fenster geschrieben. Ein deaktiviertes Loggen kann zu verbessertem Leistungsverhalten des Simulators f\"{u}hren (z.B. kein Rucklen; ist vom verwendeten Computer, auf dem der Simulator l\"{a}uft, abh\"{a}ngig). Dieser Umstand ist der sehr langsamen Java-Implementierung der JTextArea-Klasse zu verdanken, die schnelle Updates nur sehr tr\"{a}ge durchf\"{u}hrt.
+Das Loggfenster (Abbildung \ref{fig:NeuErstellteSimulation}, unten) protokolliert in chronologischer Reihenfolge alle eingetroffenen Ereignisse. Auf Abbildung \ref{fig:Loggfenster} ist das Loggfenster nach Erstellung der Demo-Simulation zu sehen, an welcher 3 Prozesse beteiligt sind. Am Anfang eines Loggeintrages wird stets die globale Zeit in Millisekunden protokolliert. Bei jedem Prozess werden ebenso seine lokale Zeiten sowie die Lamport- und die Vektor-Zeitstempel aufgef\"{u}hrt. Letztere werden sp\"{a}ter genauer behandelt. Hinter den Zeitangaben werden weitere Angaben, wie beispielsweise welche Nachricht mit welchem Inhalt verschickt wurde und welchem Protokoll sie angeh\"{o}rt, gemacht. Dies wird sp\"{a}ter noch anhand von Beispielen demonstriert.
+
+Mit dem Deaktivieren des Logging-Schalters l\"{a}ßt sich das Loggen von Nachrichten tempor\"{a}r ausstellen. Mit deaktiviertem Loggen werden keine neuen Nachrichten mehr ins Loggfenster geschrieben. Nach Reaktivieren des Schalters werden alle ausgelassenen Nachrichten nachtr\"{a}glich in das Fenster geschrieben. Ein deaktiviertes Loggen kann zu verbessertem Leistungsverhalten des Simulators f\"{u}hren (z.B. kein Rucklen; ist vom verwendeten Computer, auf dem der Simulator l\"{a}uft, abh\"{a}ngig). Dieser Umstand ist der sehr langsamen Java-Implementierung der JTextArea-Klasse zu verdanken, die schnelle Updates nur sehr tr\"{a}ge durchf\"{u}hrt.
-\"{U}ber die Checkbox ``Expertenmodus'' wird der Expertenmodus aktiviert beziehungsweise deaktiviert.
+\"{U}ber den Schalter ``Expertenmodus'' wird der Expertenmodus aktiviert beziehungsweise deaktiviert.
\section{Der Expertenmodus}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
- \fbox{\includegraphics[width=14cm]{images/ss-simulation-expertenmodus}}
+ \fbox{\includegraphics[width=12cm]{images/ss-simulation-expertenmodus}}
\caption{Der Simulator im Expertenmodus}
\label{fig:SimulationExpertenmodus}
\end{figure}
-Der Simulator kann in zwei verschiedenen Modi betrieben werden. Es gibt einen einfachen- und einen Expertenmodus. Der Simulator startet standardm\"{a}ßig im einfachen Modus, sodass sich der Anwender nicht mit der vollen Funktionalit\"{a}t des Simulators auf einmal auseinandersetzen muß. Der einfache Modus ist \"{u}bersichtlicher, bietet jedoch weniger Funktionen an. Der Expertenmodus eignet sich mehr f\"{u}r erfahrene Anwender und bietet dementsprechend auch mehr Flexibilit\"{a}t. Der Expertenmodus kann \"{u}ber die gleichnamige Checkbox unterhalb des Loggfensters oder \"{u}ber die Simulationseinstellungen aktiviert oder deaktiviert werden. Auf Abbildung \ref{fig:SimulationExpertenmodus} ist der Simulator im Expertenmodus zu sehen. Wenn der Expertenmodus mit dem normalen Modus verglichen wird, dann fallen einige Unterschiede auf:
-
-\begin{figure}[htbp]
- \centering
- \fbox{\includegraphics[width=9cm]{images/ss-sidebar-expertenmodus}}
- \caption{Die Sidebar im Expertenmodus}
- \label{fig:SidebarExpertenmodus}
-\end{figure}
+Der Simulator kann in zwei verschiedenen Modi betrieben werden. Es gibt einen einfachen- und einen Expertenmodus. Der Simulator startet standardm\"{a}ßig im einfachen Modus, sodass sich der Anwender nicht mit der vollen Funktionalit\"{a}t des Simulators auf einmal auseinandersetzen muß. Der einfache Modus ist \"{u}bersichtlicher, bietet jedoch weniger Funktionen an. Der Expertenmodus eignet sich mehr f\"{u}r erfahrene Anwender und bietet dementsprechend auch mehr Flexibilit\"{a}t. Der Expertenmodus kann \"{u}ber den gleichnamigen Schalter unterhalb des Loggfensters oder \"{u}ber die Simulationseinstellungen aktiviert oder deaktiviert werden. Auf Abbildung \ref{fig:SimulationExpertenmodus} ist der Simulator im Expertenmodus zu sehen. Wenn der Expertenmodus mit dem normalen Modus verglichen wird, dann fallen einige Unterschiede auf:
\subsubsection{Neue Funktionen in der Sidebar}
@@ -178,30 +173,37 @@ Der erste Unterschied ist in der Sidebar erkennbar (Abbildung \ref{fig:SidebarEx
Des Weiteren kann der Anwender bei der Programmierung eines neuen Ereignisses direkt die dazugeh\"{o}rige PID selektieren. Im einfachen Modus wurde hier immer standardm\"{a}ßig die PID des aktuell (in der obersten Combo-Box) ausgew\"{a}hlten Prozesses verwendet (hier mit PID 1). In dieser Combo-Box sollte der Anwender gegebenenfalls ``Alle Prozesse'' selektieren, damit im Ereigniseditor stets die Ereignisse aller Prozesse aufgelistet werden.
-\subsubsection{Lamportzeit, Vektorzeit und Anti-Aliasing Schalter}
+\subsubsection{Lamportzeit-, Vektorzeit- und Anti-Aliasing Schalter}
-Weitere Unterschiede machen sich unterhalb des Loggfensters bemerkbar. Dort gibt es unter Anderem zwei neue Checkboxen ``Lamportzeit'' und ``Vektorzeit''. Aktiviert der Anwender eine dieser beiden Checkboxen, so wird die Lamport- beziehungsweise Vektorzeit in der Visualisierung dargestellt. Damit die \"{U}bersichtlichkeit nicht leidet, kann der Anwender nur jeweils eine dieser beiden Checkboxen zur gleichen Zeit aktiviert haben.
+Weitere Unterschiede machen sich unterhalb des Loggfensters bemerkbar. Dort gibt es unter Anderem zwei neue Schalter ``Lamportzeit'' und ``Vektorzeit''. Aktiviert der Anwender einen dieser beiden Schalter, so wird die Lamport- beziehungsweise Vektorzeit in der Visualisierung dargestellt. Damit die \"{U}bersichtlichkeit nicht leidet, kann der Anwender nur jeweils einen dieser beiden Schalter zur gleichen Zeit aktiviert haben.
-Die Anti-Aliasing-Checkbox erm\"{o}glicht dem Anwender Anti-Aliasing zu aktivieren beziehungsweise zu deaktivieren. Mit aktiviertem Anti-Aliasing werden alle Grafiken der Visualisierung gerundet dargestellt. Aus Performancegr\"{u}nden ist Anti-Aliasing standardm\"{a}ßig nicht aktiv.
+\begin{figure}[h]
+ \centering
+ \fbox{\includegraphics[width=9cm]{images/ss-sidebar-expertenmodus}}
+ \caption{Die Sidebar im Expertenmodus}
+ \label{fig:SidebarExpertenmodus}
+\end{figure}
+
+Der Anti-Aliasing-Schalter erm\"{o}glicht dem Anwender Anti-Aliasing zu aktivieren beziehungsweise zu deaktivieren. Mit Anti-Aliasing werden alle Grafiken der Visualisierung gerundet dargestellt. Aus Performancegr\"{u}nden ist Anti-Aliasing standardm\"{a}ßig nicht aktiv.
\subsubsection{Der Loggfilter}
Je komplexer eine Simulation wird, desto un\"{u}bersichtlicher werden die Eintr\"{a}ge im Loggfenster. Hier f\"{a}llt es zunehmend schwerer die \"{U}bersicht aller Ereignisse zu behalten. Um dem entgegenzuwirken gibt es im Expertenmodus einen Loggfilter, welcher es erm\"{o}glicht nur die wesentlichen Daten aus den Loggs zu filtern.
-Der Loggfilter wird anhand der dazugeh\"{o}rigen Checkbox ``Filter'' aktiviert beziehungsweise deaktiviert. In der dahinterliegenden Eingabezeile kann ein regul\"{a}rer Ausdruck in Java-Syntax angegeben werden. Beispielsweise werden mit ``\textit{PID: (1|2)}'' nur Loggzeilen angezeigt, die entweder ``\textit{PID: 1}'' oder ``\textit{PID: 2}'' beinhalten. Alle anderen Zeilen, die zum Beispiel nur ``\textit{PID: 3}'' beinhalten, werden dabei nicht angezeigt. Mit aktivem Loggfilter werden nur die Loggzeilen angezeigt, auf die der regul\"{a}re Ausdruck passt. Der Loggfilter kann auch nachtr\"{a}glich aktiviert werden, da bereits protokollierte Ereignisse nach jeder Filter\"{a}nderung erneut gefiltert werden.
+Der Loggfilter wird anhand dem dazugeh\"{o}rigen Schalter ``Filter'' aktiviert und deaktiviert. In der dahinterliegenden Eingabezeile kann ein regul\"{a}rer Ausdruck in Java-Syntax angegeben werden. Beispielsweise werden mit ``\textit{PID: (1|2)}'' nur Loggzeilen angezeigt, die entweder ``\textit{PID: 1}'' oder ``\textit{PID: 2}'' beinhalten. Alle anderen Zeilen, die zum Beispiel nur ``\textit{PID: 3}'' beinhalten, werden dabei nicht angezeigt. Mit Loggfilter werden nur die Loggzeilen angezeigt, auf die der angegebene regul\"{a}re Ausdruck passt. Der Loggfilter kann auch nachtr\"{a}glich aktiviert werden, da bereits protokollierte Ereignisse nach jeder Filter\"{a}nderung erneut gefiltert werden.
-Der Loggfilter kann auch w\"{a}hrend einer laufenden Simulation verwendet werden. Bei Loggfilterdeaktivierung werden alle Nachrichten wieder angezeigt. Loggnachrichten, die aufgrund des Filters noch nie angezeigt wurden, werden dann nachtr\"{a}glich angezeigt.
+Der Loggfilter kann auch w\"{a}hrend einer laufenden Simulation verwendet werden. Bei Filterdeaktivierung werden alle Nachrichten wieder dargestellt. Loggnachrichten, die aufgrund des Filters noch nie angezeigt wurden, werden dann nachtr\"{a}glich angezeigt.
\section{Ereignisse}
-Es wird zwischen zwei Haupttypen von Ereignissen unterschieden: Programmierbare Ereignisse und nicht-programmierbare Ereignisse. Programmierbare Ereignisse lassen sich im Ereigniseditor programmieren und editieren und deren Eintrittszeiten h\"{a}ngen von den lokalen Prozessuhren oder der globalen Uhr ab. Nicht-programmierbare Ereignisse lassen sich hingegen nicht im Ereigniseditor programmieren und treten nicht wegen einer bestimmten Uhrzeit ein, sondern aufgrund anderer Gegebenheiten wie zum Beispiel das Eintreffen einer Nachricht oder das Ausf\"{u}hren einer Aktion aufgrund eines Weckers, worauf weiter unten nochmal genauer eingegangen wird.
+Es wird zwischen zwei Haupttypen von Ereignissen unterschieden: Programmierbare Ereignisse und nicht programmierbare Ereignisse. Programmierbare Ereignisse lassen sich im Ereigniseditor programmieren und editieren und deren Eintrittszeiten h\"{a}ngen von den lokalen Prozessuhren oder der globalen Uhr ab. Nicht-programmierbare Ereignisse lassen sich hingegen nicht im Ereigniseditor programmieren und treten nicht wegen einer bestimmten Uhrzeit ein, sondern aufgrund anderer Gegebenheiten wie zum Beispiel das Eintreffen einer Nachricht oder das Ausf\"{u}hren einer Aktion aufgrund eines Weckers, worauf sp\"{a}ter nochmal genauer eingegangen wird.
\subsubsection{Prozessabsturz- und Wiederbelebung (programmierbar)}
Die beiden einfachsten Ereignisse sind ``Prozessabsturz'' sowie ``Prozesswiederbelebung''. Wenn ein Prozess abgest\"{u}rzt ist, so wird sein Prozessbalken in rot dargestellt. Ein abgest\"{u}rzter Prozess kann keine weiteren Ereignisse mehr verarbeiten und wenn bei ihm eine Nachricht eintrifft, dann kann sie nicht verarbeitet werden und geht deshalb verloren. Die einzige Ausnahme bildet ein Wiederbelebungsereignis. Ein abgest\"{u}rzter Prozess kann nichts, außer wiederbelebt werden. W\"{a}hrend eines Prozessabsturzes l\"{a}uft die lokale Prozessuhr, abgesehen der Lamport- und Vektor-Uhren, normal weiter. Das heißt es besteht die M\"{o}glichkeit, dass ein Prozess einige seiner Ereignisse gar nicht ausf\"{u}hrt, da er zu den Ereigniseintrittszeiten abgest\"{u}rzt ist. Wenn im echten Leben ein Computer abst\"{u}rzt oder abgeschaltet wird, dann l\"{a}uft seine Hardware-Uhr unabh\"{a}ngig vom Betriebssystem auch weiter.
\subsubsection{Aktivierung und Deaktivierung von Protokollen sowie Starten von Anfragen (programmierbar)}
-Es ist bereits bekannt, dass ein Prozess mehrere Protokolle client- und auch serverseitig unterst\"{u}tzen kann. Welches Protokoll von einem Prozess unterst\"{u}tzt wird, kann der Anwender anhand von Protokollaktivierungs- und Protokolldeaktivierungsereignissen konfigurieren. Somit besteht die M\"{o}glichkeit, dass ein gegebener Prozess ein bestimmtes Protokoll erst zu einem bestimmten Zeitpunkt unterst\"{u}tzt und gegebenenfalls ein anderes Protokoll abl\"{o}st. Jedes Protokoll kann entweder server- oder clientseitig aktiviert beziehungsweise deaktiviert werden. Welche Protokolle es gibt wird sp\"{a}ter behandelt. Der Anwender hat die Auswahl zwischen f\"{u}nf verschiedenen Protokollereignistypen:
+Es ist bereits bekannt, dass ein Prozess mehrere Protokolle client- und auch serverseitig unterst\"{u}tzen kann. Welches Protokoll von einem Prozess unterst\"{u}tzt wird, kann der Anwender anhand von Protokollaktivierungs- und Protokolldeaktivierungsereignissen konfigurieren. Somit besteht die M\"{o}glichkeit, dass ein gegebener Prozess ein bestimmtes Protokoll erst zu einem bestimmten Zeitpunkt unterst\"{u}tzt und gegebenenfalls ein anderes Protokoll abl\"{o}st. Jedes Protokoll kann entweder server- oder clientseitig aktiviert beziehungsweise deaktiviert werden. Welche Protokolle es gibt wird sp\"{a}ter behandelt. Der Anwender hat somit die Auswahl zwischen f\"{u}nf verschiedenen Protokollereignistypen:
\begin{itemize}
\item Aktivierung des Clients eines gegebenen Protokolls
@@ -211,13 +213,11 @@ Es ist bereits bekannt, dass ein Prozess mehrere Protokolle client- und auch ser
\item Starten einer Client/Server-Anfrage eines gegebenen Protokolls
\end{itemize}
-Ob sich das Ereignis f\"{u}r das Starten einer Anfrage auf einen Client oder einen Server bezieht h\"{a}ngt vom verwendeten Protokoll ab. Es gibt Protokolle, wo der Client die Anfragen starten muss, und es gibt Protokolle, wo der Server diese Aufgabe \"{u}bernimmt. Beispielsweise startet bei dem ``Ping-Pong Protokoll'' der Client- und bei dem ``Commit-Protokollen'' der Server immer die erste Anfrage. Es gibt kein Protokoll, wo der Client und der Server jeweils Anfragen starten k\"{o}nnen.
-
-Bei allen dieser f\"{u}nf Ereignissen kann der betroffene Prozess noch beliebig andere Dinge, abh\"{a}ngig vom Protokoll, tun. Beispielsweise kann er den Inhalt der Nachricht generieren oder lokale Variablen initialisieren oder eine der lokalen Uhzeiten \"{a}ndern oder einen Wecker f\"{u}r ``Callback Ereignisse'' setzen (mehr dazu sp\"{a}ter) und vieles mehr.
+Ob sich das Ereignis f\"{u}r das Starten einer Anfrage auf einen Client oder einen Server bezieht h\"{a}ngt vom verwendeten Protokoll ab. Es gibt Protokolle, wo der Client die Anfragen starten muss, und es gibt Protokolle, wo der Server diese Aufgabe \"{u}bernimmt. Beispielsweise startet bei dem ``Ping-Pong Protokoll'' der Client- und bei dem ``Commit-Protokollen'' der Server immer die Anfragen. Es gibt kein Protokoll, wo der Client und der Server jeweils Anfragen starten k\"{o}nnen.
\subsubsection{Nachrichtenempfang sowie Antwortnachrichten (nicht-programmierbar)}
-Nachdem ein Prozess eine Nachricht empf\"{a}ngt wird zuerst \"{u}berpr\"{u}ft ob er das dazugeh\"{o}rige Protokoll unterst\"{u}tzt. Wenn der Prozess das Protokoll unterst\"{u}tzt, wird geschaut ob es sich um eine Client- oder eine Servernachricht handelt. Wenn es sich um eine Clientnachricht handelt, so muß der Empf\"{a}ngerprozess das Protokoll serverseitig unterst\"{u}tzen und virce versa. Wenn alles passt, dann f\"{u}hrt der Empf\"{a}ngerprozess die vom Protokoll definierten Aktionen aus. In der Regel berechnet der Prozess einen bestimmten Wert und schickt ihn \"{u}ber eine Antwortnachricht zur\"{u}ck. Es k\"{o}nnen aber auch beliebig andere Aktionen ausgef\"{u}hrt werden. Welche dies sind h\"{a}ngt vom Protokoll ab.
+Nachdem ein Prozess eine Nachricht empf\"{a}ngt wird zuerst \"{u}berpr\"{u}ft, ob er das dazugeh\"{o}rige Protokoll unterst\"{u}tzt. Wenn der Prozess das Protokoll unterst\"{u}tzt wird geschaut, ob es sich um eine Client- oder eine Servernachricht handelt. Wenn es sich um eine Clientnachricht handelt, so muß der Empf\"{a}ngerprozess das Protokoll serverseitig unterst\"{u}tzen und virce versa. Wenn alles passt, dann f\"{u}hrt der Empf\"{a}ngerprozess die vom Protokoll definierten Aktionen aus. In der Regel berechnet der Prozess einen bestimmten Wert und schickt ihn \"{u}ber eine Antwortnachricht zur\"{u}ck. Es k\"{o}nnen aber auch beliebig andere Aktionen ausgef\"{u}hrt werden. Welche dies sind h\"{a}ngt vom Protokoll ab.
\subsubsection{Callback-Ereignisse (nicht-programmierbar)}
@@ -234,14 +234,14 @@ Die Eintrittszeit eines Zufallsereignisses wird vom Simulator zuf\"{a}llig gew\"
\centering
\fbox{
\begin{tabular}{l|l}
- \textbf{Prefix} & \textbf{Beschreibung}\\
+ \textbf{Typ} & \textbf{Beschreibung}\\
\hline
- \textit{Boolean} & boolschen Wert, z.B. \textit{true} oder \textit{false}\\
+ \textit{Boolean} & Boolscher Wert, z.B. \textit{true} oder \textit{false}\\
\textit{Color} & Java-Farbobjekt\\
- \textit{Float} & Fließkommazahl einfacher genauigkeit\\
- \textit{Integer[]} & Integervektor\\
- \textit{Integer} & Einfache Integerzahl\\
- \textit{Long} & Einfache Long-Zahl\\
+ \textit{Float} & 32-Bit Fließkommazahl\\
+ \textit{Integer[]} & Vektor aus 32-Bit Integern\\
+ \textit{Integer} & 32-Bit Integer\\
+ \textit{Long} & 64-Bit Long\\
\textit{String} & Java-Stringobjekt\\
\end{tabular}
}
@@ -250,11 +250,11 @@ Die Eintrittszeit eines Zufallsereignisses wird vom Simulator zuf\"{a}llig gew\"
\end{table}
-In diesem Abschnitt wird genauer auf die m\"{o}glichen Konfigurationsm\"{o}glichkeiten eingegangen. Zun\"{a}chst gibt es globale Simulationseinstellungen. Diese beinhalten Variablen die die gesamte Simulation betreffen. Zudem hat jeder Prozess seine eigenen lokale Einstellungen. Dar\"{u}ber hinaus kann jedes Protokoll f\"{u}r jeden Prozess separat eingestellt werden.
+In diesem Abschnitt wird genauer auf die m\"{o}glichen Konfigurationsm\"{o}glichkeiten eingegangen. Zun\"{a}chst gibt es globale Simulationseinstellungen. Diese beinhalten Variablen die die gesamte Simulation betreffen. Zudem hat jeder Prozess seine eigenen lokale Einstellungen. Dar\"{u}ber hinaus kann jedes Protokoll (Client- sowie Serverseite) f\"{u}r jeden Prozess separat eingestellt werden.
\subsection{Variablendatentypen}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics{images/ss-simulationseinstellungen}}
%\fbox{\includegraphics[width=11cm]{images/ss-simulationseinstellungen}}
@@ -263,16 +263,16 @@ In diesem Abschnitt wird genauer auf die m\"{o}glichen Konfigurationsm\"{o}glich
\end{figure}
-Der Simulator unterscheidet zwischen mehreren Datentypen, in denen die einstellbaren Variablen vorliegen k\"{o}nnen (Tabelle \ref{tb:VariablenDatentypen}). Im folgenden bedeutet \textit{Prefix}: \textit{wert}, dass die Variable vom Typ \textit{Prefix} ist, und standardm\"{a}ssig den Wert \textit{wert} zugewiesen hat. Vom Anwender lassen sich lediglich die Variablenwerte, jedoch nicht die Variablentypen sowie Variablennamen, \"{a}ndern.
+Der Simulator unterscheidet zwischen mehreren Datentypen, in denen die einstellbaren Variablen vorliegen k\"{o}nnen (Tabelle \ref{tb:VariablenDatentypen}). Jede Variable besitzt einen Namen, einen Wert und eine optionale Beschreibung. Wenn eine Variablenbeschreibung vorhanden ist, so wird sie anstelle des Variablennamen in einem Editor (mehr zu Editoren sp\"{a}ter) angezeigt. Der Variablenname wird vom Simulator lediglich f\"{u}r die interne Verwendung ben\"{o}tigt. Im folgenden bedeutet \textit{Typ: varname = wert}, dass die Variable vom Typ \textit{Typ} ist, der interne Variablenname \textit{varname} lautet, und standardm\"{a}ssig den Wert \textit{wert} zugewiesen hat. Vom Anwender lassen sich lediglich die Variablenwerte, jedoch nicht die Variablentypen, Variablennamen und Beschreibungen, \"{a}ndern.
\subsection{Simulationseinstellungen}
Beim Erstellen einer neuen Simulation erscheint zun\"{a}chst das dazugeh\"{o}rige Einstellungsfenster (Abbildung \ref{fig:Simulationseinstellungen}). In der Regel reicht es, wenn der Anwender hier, bis auf die Anzahl beteiligter Prozesse, die Standardwerte \"{u}bernimmt. Es besteht auch die M\"{o}glichkeit die Einstellungen nachtr\"{a}glich zu editieren, indem das Einstellungsfenster via ``Editieren $\rightarrow$ Einstellungen'' erneut aufgerufen wird.
-Im Folgenden werden alle in den Simulationseinstellungen verf\"{u}gbaren Variablen beschrieben. Die Klammern geben die Typen und die Standardwerte an, in denen die Variablen vorliegen.
+Im Folgenden werden alle in den Simulationseinstellungen verf\"{u}gbaren Variablen beschrieben. Die Klammern geben die Typen, Namen und die Standardwerte an, in denen die Variablen vorliegen.
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics{images/ss-simulationseinstellungen-experten}}
\caption{Weitere Simulationseinstellungen im Expertenmodus}
@@ -281,16 +281,19 @@ Im Folgenden werden alle in den Simulationseinstellungen verf\"{u}gbaren Variabl
\begin{itemize}
- \item \textbf{Prozesse empfangen eigene Nachrichten} \textit{(Boolean: false)}: Standardm\"{a}ßig k\"{o}nnen Prozesse keine Nachrichten empfangen, die sie selbst verschickt haben. Dies tr\"{a}gt zur \"{U}bersichtlichkeit der Simulation bei. Wenn diese Variable jedoch auf \textit{true} gesetzt wird, dann kann ein Prozess auch selbst verschickte Nachrichten emfpangen und auf diese ebenso antworten. Die Zeit f\"{u}r das Versenden und Empfangen einer Nachricht an sich selbst betr\"{a}gt jedoch stets \textit{0ms}. Diese Variable sollte mit Vorsicht verwendet werden, da hierdurch, bedingt aus den \textit{0ms}, Endlosschleifen entstehen k\"{o}nnen.
- \item \textbf{Mittelwerte der Nachrichtenverlustwahrscheinlichkeiten bilden} \textit{(Boolean, true)}: Jede Nachricht die verschickt wird hat, je nach Einstellungen, eine vom verschickenden Prozess abh\"{a}ngige zuf\"{a}llige \"{U}bertragungszeit bis sie ihr Ziel erreicht. Wenn diese Option aktiviert ist, so wird der Mittelwert vom Sende- und Empfangsprozess gebildet. Ansonsten wird stets die \"{U}bertragungszeit, die beim Senderprozesses angegeben wurde, verwendet.
- \item \textbf{Nur relevante Nachrichten anzeigen} \textit{(Boolean: true)}: Wenn nur alle relevanten Nachrichten angezeigt werden, so werden Nachrichten an einen Prozess die er selbst nicht verarbeiten kann, weil er das dazugeh\"{o}rige Protokoll nicht unterst\"{u}tzt, nicht angezeigt. Hierdurch wird eine Simulation viel \"{u}bersichtlicher dargestellt.
- \item \textbf{Expertenmodus aktivieren} \textit{(Boolean, false)}: Hier l\"{a}sst sich der Expertenmodus aktivieren beziehungsweise deaktivieren. Alternativ kann dies \"{u}ber die gleichnamige Checkbox unterhalb des Loggfensters geschehen.
- \item \textbf{Simulation periodisch wiederholen} \textit{(Boolean: false)}: Wenn diese Variable auf \textit{true} gesetzt ist, so wird die Simulation jedes Mal nach Ablauf automatisch erneut gestartet.
- \item \textbf{Lamportzeiten betreffen alle Ereignisse} \textit{(Boolean: false)}: Wenn diese Variable auf \textit{true} gesetzt ist, so werden bei jedem Ereignis alle Lamportzeitstempel aller Prozesse jeweils inkrementiert. Bei einem Wert \textit{false} inkrementieren sich die Lamportzeitstempel jeweils nur, wenn eine Nachricht empfangen oder verschickt wurde.
- \item \textbf{Vektorzeiten betreffen alle Ereignisse} \textit{(Boolean: false)}: Wenn diese Variable auf \textit{true} gesetzt ist, so werden bei jedem Ereignis alle Vektor-Zeitstempel aller Prozesse jeweils inkrementiert. Bei einem Wert \textit{false} inkrementieren sich die Vektor-Zeitstempel jeweils nur, wenn eine Nachricht empfangen oder verschickt wurde.
- \item \textbf{Abspielgeschwindigkeit der Simulation} \textit{(Float: 0.5)}: Gibt den Faktor der Simulationsabspielgeschindigkeit an. Wenn als Faktor \textit{1} gew\"{a}hlt wird, dann dauert eine simulierte Sekunde so lange wie eine echte Sekunde. Der Faktor \textit{0.5} gibt somit an, dass die Simulation mit halber Echtzeitgschwindigkeit abgespielt wird.
- \item \textbf{Anzahl der Prozesse} \textit{(Integer: 3)}: Gibt an wieviele Prozesse an der Simulation teilnehmen sollen. Der Anwender kann auch nachtr\"{a}glich via Rechtsklick auf den Prozessbalken den jeweiligen Prozess aus der Simulation entfernen oder weitere Prozesse hinzuf\"{u}gen.
- \item \textbf{Dauer der Simulation} \textit{(Integer: 15)}: Gibt die Dauer der Simulation in Sekunden an.
+ \item \textbf{Prozesse empfangen eigene Nachrichten} \textit{(Boolean: sim.message.own.recv = false)}: Standardm\"{a}ßig k\"{o}nnen Prozesse keine Nachrichten empfangen, die sie selbst verschickt haben. Dies tr\"{a}gt zur \"{U}bersichtlichkeit der Simulation bei. Wenn diese Variable jedoch auf \textit{true} gesetzt wird, dann kann ein Prozess auch selbst verschickte Nachrichten emfpangen und auf diese ebenso antworten. Die Zeit f\"{u}r das Versenden und Empfangen einer Nachricht an sich selbst betr\"{a}gt jedoch stets \textit{0ms}. Diese Variable sollte mit Vorsicht verwendet werden, da bedingt durch den \textit{0ms} Endlosschleifen entstehen k\"{o}nnen.
+ \item \textbf{Mittelwerte der Nachrichtenverlustwahrscheinlichkeiten bilden} \textit{(Boolean: sim.message.prob.mean = true)}: Jede Nachricht die verschickt wird hat, je nach Einstellungen, eine vom verschickenden Prozess abh\"{a}ngige zuf\"{a}llige Verlustwahrscheinlichkeit. Wenn diese Option aktiviert ist, so wird die der Mittelwert aus den Verlustwahrscheinlichkeiten vom Sender- und Empf\"{a}ngerprozess gebildet. Ansonsten wird stets die Verlustwahrscheinlichkeit, die beim Senderprozesses angegeben wurde, verwendet.
+ \item \textbf{Mittelwerte der \"{U}bertragungszeiten bilden} \textit{(Boolean: sim.message.sendingtime.mean = true)}: Jede Nachricht die verschickt wird hat, je nach Einstellungen, eine vom verschickenden Prozess abh\"{a}ngige zuf\"{a}llige \"{U}bertragungszeit bis sie ihr Ziel erreicht. Wenn diese Option aktiviert ist, so wird der Mittelwert vom Sender- und Empf\"{a}ngerprozess gebildet. Ansonsten wird stets die \"{U}bertragungszeit, die beim Senderprozesses angegeben wurde, verwendet.
+ \item \textbf{Nur relevante Nachrichten anzeigen} \textit{(Boolean: sim.messages.relevant = true)}: Wenn nur alle relevanten Nachrichten angezeigt werden, dann werden Nachrichten an einen Prozess die er selbst nicht verarbeiten kann, weil er das dazugeh\"{o}rige Protokoll nicht unterst\"{u}tzt, nicht angezeigt. Dies verbessert die \"{U}bersicht.
+ \item \textbf{Expertenmodus aktivieren} \textit{(Boolean: sim.mode.expert = false)}: Hier l\"{a}sst sich der Expertenmodus aktivieren beziehungsweise deaktivieren. Alternativ kann dies \"{u}ber den gleichnamigen Schalter unterhalb des Loggfensters geschehen.
+ \item \textbf{Simulation periodisch wiederholen} \textit{(Boolean: sim.periodic = false)}: Wenn diese Variable auf \textit{true} gesetzt ist, dann wird die Simulation jedes Mal nach Ablauf automatisch erneut gestartet.
+ \item \textbf{Lamportzeiten betreffen alle Ereignisse} \textit{(Boolean: sim.update.lamporttime.all = false)}: Wenn diese Variable auf \textit{true} gesetzt ist, dann werden bei jedem Ereignis alle Lamportzeitstempel aller Prozesse jeweils inkrementiert. Bei einem Wert \textit{false} inkrementieren sich die Lamportzeitstempel jeweils nur, wenn eine Nachricht empfangen oder verschickt wurde.
+ \item \textbf{Vektorzeiten betreffen alle Ereignisse} \textit{(Boolean: sim.update.vectortime.all = false)}: Wenn diese Variable auf \textit{true} gesetzt ist, dann werden bei jedem Ereignis alle Vektor-Zeitstempel aller Prozesse jeweils inkrementiert. Bei einem Wert \textit{false} inkrementieren sich die Vektor-Zeitstempel jeweils nur, wenn eine Nachricht empfangen oder verschickt wurde.
+
+ Lamport- und Vektorzeitstempel werden sp\"{a}ter anhand eines Beispiels verdeutlicht.
+ \item \textbf{Abspielgeschwindigkeit der Simulation} \textit{(Float: sim.clock.speed = 0.5)}: Gibt den Faktor der Simulationsabspielgeschindigkeit an. Wenn als Faktor \textit{1} gew\"{a}hlt wird, dann dauert eine simulierte Sekunde so lange wie eine echte Sekunde. Der Faktor \textit{0.5} gibt somit an, dass die Simulation mit halber Echtzeitgschwindigkeit abgespielt wird.
+ \item \textbf{Anzahl der Prozesse} \textit{(Integer: sim.process.num = 3)}: Gibt die Anzahl beteiligter Prozesse an. Der Anwender kann auch nachtr\"{a}glich via Rechtsklick auf den Prozessbalken den jeweiligen Prozess aus der Simulation entfernen oder weitere Prozesse hinzuf\"{u}gen.
+ \item \textbf{Dauer der Simulation} \textit{(Integer: sim.seconds = 15)}: Gibt die Dauer der Simulation in Sekunden an.
\end{itemize}
Die weiteren Simulationseinstellungen unter ``Einstellungen f\"{u}r neue Prozesse'' sowie ``Nachrichteneinstellungen f\"{u}r neue Prozesse'' geben lediglich Standardwerte an, die f\"{u}r neu zu erstellende Prozesse verwendet werden. Die dort verf\"{u}gbaren Variablen werden im folgenden Teilkapitel genauer beschrieben.
@@ -300,14 +303,14 @@ Die weiteren Simulationseinstellungen unter ``Einstellungen f\"{u}r neue Prozess
Jeder Prozess besitzt folgende Variablen, die entweder via dem Variablen-Tab in der Sidebar oder ``Editieren $\rightarrow$ Prozess \textit{PID}'' oder Linksklick auf den Prozessbalken editiert werden k\"{o}nnen. Auf allen drei Wegen kommt jeweils der selbe Prozesseditor zum Vorschein.
\begin{itemize}
- \item \textbf{Uhrabweichung} \textit{(Float: 0.0)}: Gibt den Faktor an, um den die lokale Prozessuhr abweicht. Der Faktor \textit{0.0} besagt beispielsweise, dass die Uhr keine Abweichung hat und somit global-korrekt l\"{a}uft. Ein Faktor von \textit{1.0} w\"{u}rde hingegen bedeuten, dass die Uhr mit doppelter Geschwindigkeit- und ein Faktor von \textit{-0.5}, dass die lokale Prozessuhr mit halber Geschwindigkeit der globalen Uhr fortschreitet. Es sind nur Werte > \textit{-1.0} erlaubt, da sonst die Prozessuhr r\"{u}ckw\"{a}rts laufen k\"{o}nnte. Bei allen anderen Werten wird der Faktor wieder automatisch auf \textit{0.0} gesetzt. Da der Simulator intern mit Fließkommazahlen doppelter Genauigkeit arbeitet, kann es zu kleinen, jedoch vernachl\"{a}ssigbaren, Rundungsfehlern kommen.
- \item \textbf{Prozessausfallwahrscheinlichkeit} \textit{(Integer: 0)}: Gibt eine Wahrscheinlichkeit in Prozent an, ob der gegebene Prozess w\"{a}hrend der Simulation zuf\"{a}llig abst\"{u}rzt. Die Wahrscheinlichkeit bezieht sich auf die komplette Simulationsdauer. Bei einer Einstellung von \textit{100} Prozent und der Simulationsdauer von \textit{15} Sekunden st\"{u}rzt der Prozess auf jeden Fall zwischen \textit{0ms} und \textit{15000ms} ab. An welcher Stelle dies geschieht wird zuf\"{a}llig bestimmt. Wenn der Prozess nach seinem Absturz wiederbelebt wird, st\"{u}rzt er nicht noch einmal zuf\"{a}llig ab. Dies gilt allerdings nicht, wenn die Prozesseinstellungen nach dem Zufallsabsturz erneut ge\"{a}ndert und \"{u}bernommen werden, da dann das Zufallsabst\"{u}rzereignis erneut erstellt wird.
- \item \textbf{Lokale Zeit} \textit{(Long: 0)}: Gibt die lokale Prozesszeit in Millisekunden an.
- \item \textbf{Nachrichtenverlustwahrscheinlichkeit} \textit{(Integer: 0)}: Gibt eine Wahrscheinlichkeit in Prozent an, ob eine vom aktuell ausgew\"{a}hlten Prozess verschickte Nachricht unterwegs verloren geht. An welcher Stelle die Nachricht zwischen dem Sende- und Empfangsprozess verloren geht wird vom Simulator zuf\"{a}llig gew\"{a}hlt.
- \item \textbf{Maximale \"{U}bertragungszeit} \textit{(Long: 2000)}: Gibt die Dauer in Millisekunden an, die eine vom Prozess verschickte Nachricht maximal ben\"{o}tigt, bis sie einen Empf\"{a}ngerprozess erreicht. Im weiteren Verlauf wird dieser Wert mit $t_{max}$ bezeichnet. Der tats\"{a}chlich verwendete Wert wird zuf\"{a}llig zwischen der minimalen- und der maximalen Zeit (jeweils inklusive) gew\"{a}hlt.
- \item \textbf{Minimale \"{U}bertragungszeit} \textit{(Long: 500)}: Gibt die Dauer in Millisekunden an, die eine vom Prozess verschickte Nachricht minimal ben\"{o}tigt, bis sie einen Empf\"{a}ngerprozess erreicht. Im weiteren Verlauf wird dieser Wert mit $t_{min}$ bezeichnet. Der tats\"{a}chlich verwendete Wert wird zuf\"{a}llig zwischen der minimalen- und der maximalen Zeit (jeweils inklusive) gew\"{a}hlt. \\
+ \item \textbf{Uhrabweichung} \textit{(Float: process.clock.variance = 0.0)}: Gibt den Wert an, um den die lokale Prozessuhr abweicht. Der Wert \textit{0.0} besagt beispielsweise, dass die Uhr keine Abweichung hat und somit global-korrekt l\"{a}uft. Ein Wert von \textit{1.0} w\"{u}rde hingegen bedeuten, dass die Uhr mit doppelter Geschwindigkeit- und ein Wert von \textit{-0.5}, dass die lokale Prozessuhr mit halber Geschwindigkeit der globalen Uhr fortschreitet. Es sind nur Werte > \textit{-1.0} erlaubt, da sonst die Prozessuhr r\"{u}ckw\"{a}rts laufen k\"{o}nnte. Bei allen anderen Werten wird die Einstellung wieder automatisch auf \textit{0.0} gesetzt. Da der Simulator intern mit Fließkommazahlen doppelter Genauigkeit arbeitet, kann es zu kleinen, jedoch vernachl\"{a}ssigbaren, Rundungsfehlern kommen.
+ \item \textbf{Prozessausfallwahrscheinlichkeit} \textit{(Integer: process.prob.crash = 0)}: Gibt eine Wahrscheinlichkeit in Prozent an, ob der gegebene Prozess w\"{a}hrend der Simulation zuf\"{a}llig abst\"{u}rzt. Die Wahrscheinlichkeit bezieht sich auf die komplette Simulationsdauer. Bei einer Einstellung von \textit{100} Prozent und der Simulationsdauer von \textit{15} Sekunden st\"{u}rzt der Prozess auf jeden Fall zwischen \textit{0ms} und \textit{15000ms} ab. An welcher Stelle dies geschieht wird zuf\"{a}llig bestimmt. Wenn der Prozess nach seinem Absturz wiederbelebt wird, st\"{u}rzt er nicht noch einmal zuf\"{a}llig ab. Dies gilt allerdings nicht, wenn die Prozesseinstellungen nach dem Zufallsabsturz erneut ge\"{a}ndert und \"{u}bernommen werden, da dann das Zufallsabst\"{u}rzereignis erneut erstellt wird.
+ \item \textbf{Lokale Zeit} \textit{(Long: process.localtime = 0)}: Gibt die lokale Prozesszeit in Millisekunden an.
+ \item \textbf{Nachrichtenverlustwahrscheinlichkeit} \textit{(Integer: message.prob.crash = 0)}: Gibt eine Wahrscheinlichkeit in Prozent an, ob eine vom aktuell ausgew\"{a}hlten Prozess verschickte Nachricht unterwegs verloren geht. An welcher Stelle die Nachricht zwischen dem Sende- und Empfangsprozess verloren geht wird vom Simulator zuf\"{a}llig gew\"{a}hlt.
+ \item \textbf{Maximale \"{U}bertragungszeit} \textit{(Long: message.sendingtime.max = 2000)}: Gibt die Dauer in Millisekunden an, die eine vom Prozess verschickte Nachricht maximal ben\"{o}tigt, bis sie einen Empf\"{a}ngerprozess erreicht. Im weiteren Verlauf wird dieser Wert mit $t_{max}$ bezeichnet. Der tats\"{a}chlich verwendete Wert wird zuf\"{a}llig zwischen der minimalen- und der maximalen Zeit (jeweils inklusive) gew\"{a}hlt.
+ \item \textbf{Minimale \"{U}bertragungszeit} \textit{(Long: message.sendingtime.min = 500)}: Gibt die Dauer in Millisekunden an, die eine vom Prozess verschickte Nachricht minimal ben\"{o}tigt, bis sie einen Empf\"{a}ngerprozess erreicht. Im weiteren Verlauf wird dieser Wert mit $t_{min}$ bezeichnet. Der tats\"{a}chlich verwendete Wert wird zuf\"{a}llig zwischen der minimalen- und der maximalen Zeit (jeweils inklusive) gew\"{a}hlt. \\
\\
- Wenn die \"{U}bertragungszeit einer Nachricht immer exakt die selbe Zeit in Anspruch nehmen soll, dann m\"{u}ssen die Prozesseinstellungen mit $t_{min} = t_{max}$ konfiguriert werden.
+ Wenn die \"{U}bertragungszeiten von Nachrichten immer exakt die selbe Zeit in Anspruch nehmen sollen, dann m\"{u}ssen alle Prozesseinstellungen mit $t_{min} = t_{max}$ konfiguriert werden.
\end{itemize}
@@ -352,15 +355,29 @@ Im Folgenden werden alle verf\"{u}gbaren Protokolle behandelt. Wie bereits besch
Das Dummy-Protokoll dient lediglich als leeres Template f\"{u}r die Erstellung eigener Protokolle. Bei der Verwendung des Dummy-Protokolls werden bei Ereignissen lediglich Loggnachrichten ausgegeben. Es werden aber keine weiteren Aktionen ausgef\"{u}hrt.
+\newpage
\subsection{Das Ping-Pong Protokoll}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-ping-pong}}
\caption{Das Ping-Pong Protokoll}
\label{fig:PingPongProto}
\end{figure}
+Bei dem Ping-Pong Protokoll (Abbildung \ref{fig:PingPongProto}) werden zwischen zwei Prozessen, Client P1 und Server P2, st\"{a}ndig Nachrichten hin- und hergeschickt. Der Ping-Pong Client startet die erste Anfrage, worauf der Server dem Client antwortet. Auf diese Antwort wird vom Client ebenfalls geantwortet und so weiter. Jeder Nachricht wird ein Z\"{a}hler mitgeschickt, der bei jeder Station um eins inkrementiert- und jeweils im Loggfenster protokolliert wird. In Tabelle \ref{tb:PingPongTasks} sind alle f\"{u}r dieses Beispiel programmierten Ereignisse aufgef\"{u}hrt.
+
+\begin{figure}[h]
+ \centering
+ \fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-ping-pong-sturm}}
+ \caption{Das Ping-Pong Protokoll (Sturm)}
+ \label{fig:PingPongSturmProto}
+\end{figure}
+
+Wichtig ist, dass Prozess 1 seinen Ping-Pong Client aktiviert, bevor er eine Ping-Pong Clientanfrage startet! Wenn die Eintrittszeiten f\"{u}r die Aktivierung des Protokolls und das Starten der Anfrage identisch sind, so ordnet der Task-Manager (mehr dazu sp\"{a}ter) diese Ereignisse automatisch in der richtigen Reihenfolge an. Wenn der Ping-Pong Client nicht aktiviert werden w\"{u}rde, dann k\"{o}nnte P1 auch keine Ping-Pong Anfrage starten. Bevor ein Prozess eine Anfrage starten kann, muss er das dazugeh\"{o}rige Protokoll unterst\"{u}tzen beziehungsweise aktiviert haben. Dies gilt nat\"{u}rlich f\"{u}r alle anderen Protokolle analog. Anhand diesem Beispiel ist erkennbar, dass die noch nicht ausgelieferte Nachrichten gr\"{u}n eingef\"{a}rbt ist. Alle ausgelieferten Nachrichten tragen bereits die Farbe Blau.
+
+Werden die Ereignisse wie in Tabelle \ref{tb:PingPongSturmTasks} abge\"{a}ndert, so l\"{a}sst sich ein Ping-Pong Sturm realisieren. Dort wurde ein neuer Prozess 3 eingef\"{u}hrt, der als zus\"{a}tzlicher Ping-Pong Server agiert. Da auf jede Clientnachricht stets zwei Serverantworten folgen, verdoppelt sich bei jedem Ping-Pong Durchgang die Anzahl der kursierenden Nachrichten. Auf Abbildung \ref{fig:PingPongSturmProto} ist der dazugeh\"{o}rige Simulationsverlauf bis zum Zeitpunkt \textit{12676ms} dargestellt.
+
\begin{table}
\centering
\fbox{
@@ -376,18 +393,6 @@ Das Dummy-Protokoll dient lediglich als leeres Template f\"{u}r die Erstellung e
\label{tb:PingPongTasks}
\end{table}
-
-Bei dem Ping-Pong Protokoll (Abbildung \ref{fig:PingPongProto}) werden zwischen zwei Prozessen, Client P1 und Server P2, st\"{a}ndig Nachrichten hin- und hergeschickt. Der Ping-Pong Client startet die erste Anfrage, worauf der Server dem Client antwortet. Auf diese Antwort wird vom Client ebenfalls geantwortet und so weiter. Jeder Nachricht wird ein Z\"{a}hler mitgeschickt, der bei jeder Station um eins inkrementiert- und jeweils im Loggfenster protokolliert wird. In Tabelle \ref{tb:PingPongTasks} sind alle f\"{u}r dieses Beispiel programmierten Ereignisse aufgef\"{u}hrt. Wichtig ist, dass Prozess 1 seinen Ping-Pong Client aktiviert, bevor er eine Ping-Pong Clientanfrage startet! Wenn die Eintrittszeiten f\"{u}r die Aktivierung des Protokolls und das Starten der Anfrage identisch sind, so ordnet der Task-Manager (mehr dazu sp\"{a}ter) diese Ereignisse automatisch in der richtigen Reihenfolge an. Wenn der Ping-Pong Client nicht aktiviert werden w\"{u}rde, dann k\"{o}nnte P1 auch keine Ping-Pong Anfrage starten. Bevor ein Prozess eine Anfrage starten kann, muss er das dazugeh\"{o}rige Protokoll unterst\"{u}tzen beziehungsweise aktiviert haben. Dies gilt nat\"{u}rlich f\"{u}r alle anderen Protokolle analog. Anhand diesem Beispiel ist erkennbar, dass die noch nicht ausgelieferte Nachrichten gr\"{u}n eingef\"{a}rbt ist. Alle ausgelieferten Nachrichten tragen bereits die Farbe Blau.
-
-\begin{figure}[htbp]
- \centering
- \fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-ping-pong-sturm}}
- \caption{Das Ping-Pong Protokoll (Sturm)}
- \label{fig:PingPongSturmProto}
-\end{figure}
-
-Werden die Ereignisse wie in Tabelle \ref{tb:PingPongSturmTasks} abge\"{a}ndert, so l\"{a}sst sich ein Ping-Pong Sturm realisieren. Dort wurde ein neuer Prozess 3 eingef\"{u}hrt, der als zus\"{a}tzlicher Ping-Pong Server agiert. Da auf jede Clientnachricht stets zwei Serverantworten folgen, verdoppelt sich bei jedem Ping-Pong Durchgang die Anzahl der kursierenden Nachrichten. Auf Abbildung \ref{fig:PingPongSturmProto} ist der dazugeh\"{o}rige Simulationsverlauf bis zum Zeitpunkt \textit{12676ms} dargestellt.
-
\begin{table}
\centering
\fbox{
@@ -404,16 +409,7 @@ Werden die Ereignisse wie in Tabelle \ref{tb:PingPongSturmTasks} abge\"{a}ndert,
\label{tb:PingPongSturmTasks}
\end{table}
-\subsection{Das Broadcast Protokoll}
-
-\begin{figure}[htbp]
- \centering
- \fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-broadcast-sturm}}
- \caption{Das Broadcast Protokoll}
- \label{fig:BroadcastSturmProto}
-\end{figure}
-
-Das Broadcast Protokoll verh\"{a}lt sich \"{a}hnlich wie das Ping-Pong Protokoll. Der Unterschied besteht darin, dass sich das Protokoll anhand einer eindeutigen Broadcast-ID merkt, welche Nachrichten bereits verschickt wurden. Das Broadcast Protokoll (server- und clientseitig) verschickt alle erhaltenen Nachrichten, sofern sie vom jeweiligen Prozess noch nicht schon einmal verschickt wurden, erneut. Der Server und der Client unterscheiden sich in diesem Fall nicht und f\"{u}hren bei Ankunft einer Nachricht jeweis die selben Aktionen durch. Somit l\"{a}sst sich, unter Verwendung mehrerer Prozesse (hier 6), wie auf Abbildung \ref{fig:BroadcastSturmProto}, ein Broadcast erzeugen. P1 ist der Client und startet je eine Anfrage nach \textit{0ms} und \textit{2500ms}. Die Simulationsdauer betr\"{a}gt hier genau \textit{5000ms}. Da ein Client nur Servernachrichten und ein Server nur Clientnachrichten empfangen kann, ist in dieser Simulation jeder Prozess, wie in Tabelle \ref{tb:BroadcastSturmTasks} angegeben, gleichzeitig Server und Client.
+\newpage
\begin{table}
\centering
@@ -440,17 +436,40 @@ Das Broadcast Protokoll verh\"{a}lt sich \"{a}hnlich wie das Ping-Pong Protokoll
\caption{Programmierte Broadcast Ereignisse}
\label{tb:BroadcastSturmTasks}
\end{table}
+\subsection{Das Broadcast Protokoll}
+
+\begin{figure}[h]
+ \centering
+ \fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-broadcast-sturm}}
+ \caption{Das Broadcast Protokoll}
+ \label{fig:BroadcastSturmProto}
+\end{figure}
+
+Das Broadcast Protokoll verh\"{a}lt sich \"{a}hnlich wie das Ping-Pong Protokoll. Der Unterschied besteht darin, dass sich das Protokoll anhand einer eindeutigen Broadcast-ID merkt, welche Nachrichten bereits verschickt wurden. Das Broadcast Protokoll (server- und clientseitig) verschickt alle erhaltenen Nachrichten, sofern sie vom jeweiligen Prozess noch nicht schon einmal verschickt wurden, erneut.
+
+Der Server und der Client unterscheiden sich in diesem Fall nicht und f\"{u}hren bei Ankunft einer Nachricht jeweis die selben Aktionen durch. Somit l\"{a}sst sich, unter Verwendung mehrerer Prozesse (hier 6), wie auf Abbildung \ref{fig:BroadcastSturmProto}, ein Broadcast erzeugen. P1 ist der Client und startet je eine Anfrage nach \textit{0ms} und \textit{2500ms}. Die Simulationsdauer betr\"{a}gt hier genau \textit{5000ms}. Da ein Client nur Servernachrichten und ein Server nur Clientnachrichten empfangen kann, ist in dieser Simulation jeder Prozess, wie in Tabelle \ref{tb:BroadcastSturmTasks} angegeben, gleichzeitig Server und Client.
+\newpage
\subsection{Das Protokoll zur internen Synchronisierung in einem synchronen System}
-\begin{figure}[htbp]
+Bisher wurden nur Protokolle vorgef\"{u}hrt, in denen die beteiligten Prozesse keine Uhrabweichung eingestellt hatten. Das Protokoll zur internen Synchronisierung ist ein Protokoll zur Synchronisierung der lokalen Prozesszeit, welches beispielsweise angewendet werden kann, wenn eine Prozesszeit aufgrund einer Uhrabweichung falsch geht. Wenn der Client seine falsche lokale Zeit $t_c$ mit einem Server synchronisieren m\"{o}chte, so schickt er ihm eine Clientanfrage. Der Server schickt als Antwort seine eigene lokale Prozesszeit $t_s$ zur\"{u}ck, womit der Client seine neue und genauere Prozesszeit berechnen kann. Wie genau die neue Prozesszeit berechnet wird, ist im Folgenden beschrieben:
+
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-time-sync}}
\caption{Das Protokoll zur internen Synchronisierung}
\label{fig:TimeSyncProto}
\end{figure}
-Bisher wurden nur Protokolle vorgef\"{u}hrt, in denen die beteiligten Prozesse keine Uhrabweichung eingestellt hatten. Das Protokoll zur internen Synchronisierung ist ein Protokoll zur Synchronisierung der lokalen Prozesszeit, welches beispielsweise angewendet werden kann, wenn eine Prozesszeit aufgrund einer Uhrabweichung falsch geht. Wenn der Client seine falsche lokale Zeit $t_c$ mit einem Server synchronisieren m\"{o}chte, so schickt er ihm eine Clientanfrage. Der Server schickt als Antwort seine eigene lokale Prozesszeit $t_s$ zur\"{u}ck, womit der Client seine neue und genauere Prozesszeit berechnen kann. Wie genau die neue Prozesszeit berechnet wird, wird im Folgenden beschrieben.
+Hier (Abbildung \ref{fig:TimeSyncProto}) stellt P1 den Client und P2 den Server dar. Da die \"{U}bertragungszeit $t_u$ einer Nachricht angenommen zwischen $t'_{min}$ und $t'_{max}$ liegt, setzt der Client P1 nach Empfang der Serverantwort seine lokale Prozesszeit auf
+
+\begin{equation*}
+ t_c := t_s + \frac{1}{2} (t'_{min} + t'_{max})
+\end{equation*}
+
+Somit wurde die lokale Zeit von P1, bis auf einen Fehler von $< \frac{1}{2} (t'_{max} - t'_{min})$, synchronisiert.
+
+Der Clientprozess hat in der Abbildung \ref{fig:TimeSyncProto} als Uhrabweichung den Wert \textit{0.1} und der Server hat als Uhrabweichung den Wert \textit{0.0} konfiguriert. Der Client startet, wie in Tabelle \ref{tb:InterneSyncTasks} angegeben, nach \textit{0ms}, \textit{5000ms} und \textit{10000ms} seiner lokalen Prozesszeit jeweils eine Clientanfrage. In der Abbildung l\"{a}sst sich erkennen, dass die 2. und die 3. Anfrage nicht synchron zu der globalen Zeit (siehe Sekunden-Gatter) gestartet wurden, was auf die Uhrabweichung von P1 zur\"{u}ckzuf\"{u}hren ist. Nach Simulationsende ist die Zeit von P1 bis auf \textit{15000ms} - \textit{15976ms} = \textit{-976ms} synchronisiert.
\begin{table}
\centering
@@ -469,16 +488,6 @@ Bisher wurden nur Protokolle vorgef\"{u}hrt, in denen die beteiligten Prozesse k
\label{tb:InterneSyncTasks}
\end{table}
-Hier (Abbildung \ref{fig:TimeSyncProto}) stellt P1 den Client und P2 den Server dar. Da die \"{U}bertragungszeit $t_u$ einer Nachricht angenommen zwischen $t'_{min}$ und $t'_{max}$ liegt, setzt der Client P1 nach Empfang der Serverantwort seine lokale Prozesszeit auf
-
-\begin{equation*}
- t_c := t_s + \frac{1}{2} (t'_{min} + t'_{max})
-\end{equation*}
-
-Somit wurde die lokale Zeit von P1, bis auf einen Fehler von $< \frac{1}{2} (t'_{max} - t'_{min})$, synchronisiert.
-
-Der Clientprozess hat in der Abbildung \ref{fig:TimeSyncProto} als Uhrabweichung den Wert \textit{0.1} und der Server hat als Uhrabweichung den Wert \textit{0.0} konfiguriert. Der Client startet, wie in Tabelle \ref{tb:InterneSyncTasks} angegeben, nach \textit{0ms}, \textit{5000ms} und \textit{10000ms} seiner lokalen Prozesszeit jeweils eine Clientanfrage. In der Abbildung l\"{a}sst sich erkennen, dass die 2. und die 3. Anfrage nicht synchron zu der globalen Zeit (siehe Sekunden-Gatter) gestartet werden, was auf die Uhrabweichung von P1 zur\"{u}ckzuf\"{u}hren ist. Nach Simulationsende ist die Zeit von P1 bis auf \textit{15000ms} - \textit{15976ms} = \textit{-976ms} synchronisiert.
-
\subsubsection{Protokollvariablen}
Dieses Protokoll verwendet folgende zwei clientseitige Variablen, die in den Prozesseinstellungen unter dem Punkt ``Interne Sync. Client'' konfiguriert werden k\"{o}nnen. Serverseitig gibt es hier keine Variablen.
@@ -488,11 +497,12 @@ Dieses Protokoll verwendet folgende zwei clientseitige Variablen, die in den Pro
\item \textbf{Max. \"{U}bertragungszeit} \textit{(Long: 2000)}: Gibt den Wert $t'_{max}$ in Millisekunden an
\end{itemize}
-$t'_{min}$ und $t'_{max}$ sind die bei den Protokollberechnungen verwendeten Werte. Sie k\"{o}nnen sich allerdings von den tats\"{a}chlichen Nachrichten\"{u}bertragungszeiten $t_{min}$ und $t_{max}$ (siehe Sektion \"{u}ber Prozesseinstellungen) unterscheiden. Somit lassen sich auch Szenarien simulieren, in denen das Protokoll falsch eingestellt wurde und wo in der Zeitsynchronisierung gr\"{o}ßere Fehler auftreten k\"{o}nnen.
+$t'_{min}$ und $t'_{max}$ sind die bei den Protokollberechnungen verwendeten Werte. Sie k\"{o}nnen sich allerdings von den tats\"{a}chlichen Nachrichten\"{u}bertragungszeiten $t_{min}$ und $t_{max}$ (siehe Sektion \"{u}ber Prozesseinstellungen) unterscheiden. Somit lassen sich auch Szenarien simulieren, in denen das Protokoll falsch eingestellt wurde und wo in der Zeitsynchronisierung große Fehler auftreten k\"{o}nnen.
+\newpage
\subsection{Christians Methode zur externen Synchronisierung}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-time-sync-2}}
\caption{Interne Synchronisierung und Christians Methode im Vergleich}
@@ -509,9 +519,9 @@ Wenn der Client seine lokale Zeit $t_c$ bei einem Server synchronisieren m\"{o}c
und zwar mit einer Genauigkeit von $\pm(\frac{1}{2} t_{rtt} - u_{min}$) wenn $u_{min}$ eine Schranke f\"{u}r eine Nachrichten\"{u}bertragung mit $t_{rtt} < u_{min}$ ist (siehe \cite{Vorlesung}).
-Im Prinzip sieht eine Christians-Simulation so aus wie auf Abbildung \ref{fig:TimeSyncProto}, daher wird hier auf eine einfache Abbildung vom Christians-Protokoll verzichtet. Viel Interessanter ist der direkte Vergleich zwischen dem Protokoll zur internen Synchronisierung und der Christians Methode der externen Synchronisierung (Abbildung \ref{fig:TimeSync2Proto}). Hier stellt P1 den Client zur internen Synchronisierung und P3 den Client zur externen Synchronisierung dar. P2 fungiert f\"{u}r beide Protokolle gleichzeitig als Server. P1 und P3 starten jeweils zu den lokalen Prozesszeiten \textit{0ms}, \textit{5000ms} und \textit{10000ms} eine Clientanfrage (Tabelle \ref{tb:InterneSync2Tasks}). P1 und P3 haben als Uhrabweichung \textit{0.1} eingestellt und die Simulationsdauer betr\"{a}gt insgesamt \textit{15000ms}.
+Im Prinzip sieht ein Verlauf einer Christians-Simulation so aus wie auf Abbildung \ref{fig:TimeSyncProto}, daher wird hier auf eine einfache Abbildung vom Christians-Protokoll verzichtet. Viel Interessanter ist der direkte Vergleich zwischen dem Protokoll zur internen Synchronisierung und der Christians Methode der externen Synchronisierung (Abbildung \ref{fig:TimeSync2Proto}). Hier stellt P1 den Client zur internen Synchronisierung und P3 den Client zur externen Synchronisierung dar. P2 fungiert f\"{u}r beide Protokolle gleichzeitig als Server. P1 und P3 starten jeweils zu den lokalen Prozesszeiten \textit{0ms}, \textit{5000ms} und \textit{10000ms} eine Clientanfrage (Tabelle \ref{tb:InterneSync2Tasks}). P1 und P3 haben als Uhrabweichung \textit{0.1} eingestellt und die Simulationsdauer betr\"{a}gt insgesamt \textit{15000ms}.
-Auf der Abbildung \ref{fig:TimeSync2Proto} ist ablesbar, dass nach Ablauf der Simulation P1 seine Zeit bis auf \textit{15000ms} - \textit{14567ms} = \textit{433ms} und P3 seine Zeit bis auf \textit{15000ms} - \textit{15539ms} = \textit{-539ms} synchronisiert hat. In diesem Beispiel hat also das Protokoll zur internen Synchronisierung ein besseres Ergebnis geliefert. Dies ist allerdings nicht zwingend immer der Fall, da nach einer erneuten Ausf\"{u}hrung alle Nachrichten jeweils eine neue zuf\"{a}llige \"{U}bertragungszeit zwischen $t_{min}$ und $t_{max}$ haben werden, die auf das eine oder andere Protokoll wieder andere Auswirkungen haben k\"{o}nnen.
+Auf der Abbildung \ref{fig:TimeSync2Proto} ist ablesbar, dass nach Ablauf der Simulation P1 seine Zeit bis auf \textit{15000ms} - \textit{14567ms} = \textit{433ms} und P3 seine Zeit bis auf \textit{15000ms} - \textit{15539ms} = \textit{-539ms} synchronisiert hat. In diesem Beispiel hat also das Protokoll zur internen Synchronisierung ein besseres Ergebnis geliefert. Dies ist allerdings nicht zwingend immer der Fall, da nach einer erneuten Simulationsausf\"{u}hrung alle Nachrichten jeweils eine neue zuf\"{a}llige \"{U}bertragungszeit zwischen $t_{min}$ und $t_{max}$ haben werden, die auf das eine oder andere Protokoll wieder andere Auswirkungen haben k\"{o}nnen.
\begin{table}
\centering
@@ -535,9 +545,10 @@ Auf der Abbildung \ref{fig:TimeSync2Proto} ist ablesbar, dass nach Ablauf der Si
\label{tb:InterneSync2Tasks}
\end{table}
+\newpage
\subsection{Der Berkeley Algorithmus zur internen Synchronisierung}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-berkeley}}
\caption{Der Berkeley Algorithmus zur internen Synchronisierung}
@@ -546,23 +557,6 @@ Auf der Abbildung \ref{fig:TimeSync2Proto} ist ablesbar, dass nach Ablauf der Si
Der Berkeley Algorithmus zur internen Synchronisierung ist eine weitere M\"{o}glichkeit lokale Uhrzeiten abzugleichen. Dies ist das erste Protokoll, wo der Server die Anfragen startet. Der Server stellt den Koordinator des Protokolls dar. Die Clients sind somit passiv und m\"{u}ssen warten, bis eine Serveranfrage eintrifft. Hierbei muss der Server wissen, welche Clientprozesse an dem Protokoll teilnehmen, was sich in den Protokolleinstellungen des Servers einstellen l\"{a}sst.
-\begin{table}
- \centering
- \fbox{
- \begin{tabular}{c|c|l}
- \textbf{Zeit (ms)} & \textbf{PID} & \textbf{Ereignis} \\
- \hline
- 0000 & 1 & Berkeley Client aktivieren \\
- 0000 & 2 & Berkeley Server aktivieren \\
- 0000 & 3 & Berkeley Client aktivieren \\
- 0000 & 2 & Berkeley Serveranfrage starten\\
- 7500 & 2 & Berkeley Serveranfrage starten\\
- \end{tabular}
- }
- \caption{Programmierte Ereignisse zum Berkeley Algorithmus}
- \label{tb:BerkeleyTasks}
-\end{table}
-
Wenn der Server seine eigene lokale Zeit $t_s$ und auch die lokalen Prozesszeiten $t_i$ der Clients ($i = 1, ..., n$) synchronisieren m\"{o}chte, so verschickt er eine Serveranfrage. $n$ sei hierbei die Anzahl beteiligter Clients. Die Clients senden dann ihre lokalen Prozesszeiten in einer Nachricht zur\"{u}ck zum Server. Der Server hat dabei die RTTs $r_i$ bis zur Ankunft aller Clientantworten gemessen.
Nachdem alle Antworten vorliegen, setzt er zun\"{a}chst seine eigene Zeit $t_s$ auf den Mittelwert $t_{avg}$ aller bekannten Prozesszeiten (seiner eigenen Prozesszeit eingeschlossen). Die \"{U}bertragungszeit einer Clientantwort wird auf die h\"{a}lfte der RTT gesch\"{a}tzt und wird in der Berechnung ber\"{u}cksichtigt:
@@ -584,17 +578,34 @@ Anschließend berechnet der Server f\"{u}r jeden Client einen Korrekturwert $k_i
Im Beispiel auf Abbildung \ref{fig:BerkeleyProto} gibt es die 2 Clientprozesse P1 und P3 sowie den Serverprozess P2. Der Server startet nach jeweils \textit{0ms} und \textit{7500ms} eine Synchronisierungsanfrage (Tabelle \ref{tb:BerkeleyTasks}). Hier f\"{a}llt auf, dass der Server stets 2 Korrekturwerte verschickt, die jeweils P1 und P3 erreichen. Es werden hier also pro Synchronisierungsvorgang insgesamt 4 Korrekturwerte ausgeliefert. Eine Korrekturnachricht enth\"{a}lt neben dem Korrekturwert $k_i$ auch die PID des Prozesses, f\"{u}r den die Nachricht bestimmt ist. Indem das Protokoll die PID \"{u}berprf\"{u}ft verarbeitet ein Client so nur die f\"{u}r ihn bestimmten Korrekturwerte.
+\begin{table}
+ \centering
+ \fbox{
+ \begin{tabular}{c|c|l}
+ \textbf{Zeit (ms)} & \textbf{PID} & \textbf{Ereignis} \\
+ \hline
+ 0000 & 1 & Berkeley Client aktivieren \\
+ 0000 & 2 & Berkeley Server aktivieren \\
+ 0000 & 3 & Berkeley Client aktivieren \\
+ 0000 & 2 & Berkeley Serveranfrage starten\\
+ 7500 & 2 & Berkeley Serveranfrage starten\\
+ \end{tabular}
+ }
+ \caption{Programmierte Ereignisse zum Berkeley Algorithmus}
+ \label{tb:BerkeleyTasks}
+\end{table}
\subsubsection{Protokollvariablen}
Dieses Protokoll verwendet folgende serverseitige Variable, die in den Prozesseinstellungen unter dem Punkt ``Berkeley Server'' konfiguriert werden kann. Clientseitig gibt es hier keine Variablen.
\begin{itemize}
- \item \textbf{PIDs beteiliger Prozesse} \textit{(Integer[]: [1,3])}: Dieser Vektor aus Integerwerten beinhaltet alle PIDs der Berkeley Clientprozesse, mit denen der Berkeley Server die Zeit synchronisieren soll. Das Protokoll funktioniert nicht wenn hier eine PID angegeben wird die gar nicht existiert oder nicht das Berkeley Protokoll clientseitig unterst\"{u}tz. In diesem Fall w\"{u}rde ewig auf eine fehlende Clientantwort gewartet werden.
+ \item \textbf{PIDs beteiliger Prozesse} \textit{(Integer[]: [1,3])}: Dieser Vektor aus Integerwerten beinhaltet alle PIDs der Berkeley Clientprozesse, mit denen der Berkeley Server die Zeit synchronisieren soll. Das Protokoll funktioniert nicht, wenn hier eine PID angegeben wird die gar nicht existiert oder nicht das Berkeley Protokoll clientseitig gar nicht unterst\"{u}tz. In diesem Fall w\"{u}rde ewig auf eine fehlende Clientantwort gewartet werden.
\end{itemize}
+\newpage
\subsection{Das Ein-Phasen Commit Protokoll}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-one-phase-commit}}
\caption{Das Ein-Phasen Commit Protokoll}
@@ -603,7 +614,7 @@ Dieses Protokoll verwendet folgende serverseitige Variable, die in den Prozessei
Das Ein-Phasen Commit Protokoll ist daf\"{u}r gedacht beliebig vielen Clients zu einer Festschreibung zu bewegen. Im realen Leben k\"{o}nnte dies beispielsweise das Erstellen oder L\"{o}schen einer Datei sein, von der auf jedem Client eine lokale Kopie existiert. Der Server ist der Koordinator und auch derjenige, der einen Festschreibewunsch initiiert. Hierbei verschickt der Server periodisch so oft den Festschreibewunsch, bis er von jedem Client eine Best\"{a}tigung erhalten hat. Der Server muss dabei die PIDs aller beteiligten Clientprozesse sowie einen Wecker f\"{u}r erneutes Versenden des Festschreibewunsches eingestellt bekommen.
-Die programmierten Ereignisse des Beispiels auf Abbildung \ref{fig:OnePhaseCommitProto} sind in Tabelle \ref{tb:OnePhaseCommitTasks} aufgelistet. P1 und P3 simulieren jeweils einen Client und P2 den Server. Damit die Simulation mehrere Festschreibew\"{u}nsche verschickt, st\"{u}rzt in der Simulation P1 nach \textit{1000ms} ab und nach \textit{5000ms} steht er wieder zur Verf\"{u}gung. Die ersten beide Festschreibew\"{u}nsche erreichen dadurch P1 nicht und erst der dritte Versuch verl\"{a}uft erfolgreich. Bevor die Best\"{a}tigung von P1 bei P2 eintrifft, l\"{a}uft jedoch der Wecker erneut ab, so dass ein weiterer Festschreibewunsch versendet wird. Da P1 und P3 jeweils schon eine Best\"{a}tigung verschickt haben, wird diese Festschreibewunschnachricht ignoriert. Jeder Client best\"{a}tigt auf einen Festschreibewunsch nur ein einziges Mal.
+Die programmierten Ereignisse des Beispiels auf Abbildung \ref{fig:OnePhaseCommitProto} sind in Tabelle \ref{tb:OnePhaseCommitTasks} aufgelistet. P1 und P3 simulieren jeweils einen Client und P2 den Server. Damit die Simulation mehrere Festschreibew\"{u}nsche verschickt, st\"{u}rzt in der Simulation P1 nach \textit{1000ms} ab und nach \textit{5000ms} steht er wieder zur Verf\"{u}gung. Die ersten beide Festschreibew\"{u}nsche erreichen dadurch P1 nicht und erst der dritte Versuch verl\"{a}uft erfolgreich. Bevor die Best\"{a}tigung von P1 bei P2 eintrifft, l\"{a}uft jedoch der Wecker erneut ab, sodass ein weiterer Festschreibewunsch versendet wird. Da P1 und P3 jeweils schon eine Best\"{a}tigung verschickt haben, wird diese Festschreibewunschnachricht ignoriert. Jeder Client best\"{a}tigt auf einen Festschreibewunsch nur ein einziges Mal.
\begin{table}
\centering
@@ -628,13 +639,14 @@ Die programmierten Ereignisse des Beispiels auf Abbildung \ref{fig:OnePhaseCommi
Dieses Protokoll verwendet folgende serverseitige Variablen, die in den Prozesseinstellungen unter dem Punkt ``1-Phasen Commit Server'' konfiguriert werden k\"{o}nnen. Clientseitig gibt es hier keine Variablen.
\begin{itemize}
- \item \textbf{Zeit bis erneute Anfrage} \textit{(Long: 2500)}: Gibt die Anzahl von Millisekunden an, die gewartet werden sollen, bis der Festschreibewunsch erneut verschickt wird.
- \item \textbf{PIDs beteiliger Prozesse} \textit{(Integer[]: [1,3])}: Dieser Vektor aus Integerwerten beinhaltet alle PIDs der Clientprozesse, die festschreiben sollen.
+ \item \textbf{Zeit bis erneute Anfrage} \textit{(Long: timeout = 2500)}: Gibt die Anzahl von Millisekunden an, die gewartet werden sollen, bis der Festschreibewunsch erneut verschickt wird.
+ \item \textbf{PIDs beteiliger Prozesse} \textit{(Integer[]: pids = [1,3])}: Dieser Vektor aus Integerwerten beinhaltet alle PIDs der Clientprozesse, die festschreiben sollen.
\end{itemize}
+\newpage
\subsection{Das Zwei-Phasen Commit Protokoll}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-two-phase-commit}}
\caption{Das Zwei-Phasen Commit Protokoll}
@@ -643,6 +655,8 @@ Dieses Protokoll verwendet folgende serverseitige Variablen, die in den Prozesse
Das Zwei-Phasen Commit Protokoll ist eine Erweiterung des Ein-Phasen Commit Protokolls. Der Server startet zun\"{a}chst eine Anfrage an alle beteiligten Clients, ob festgeschrieben werden soll. Jeder Client antwortet dann mit \textit{true} oder \textit{false}. Der Server fragt so oft periodisch nach, bis alle Ergebnisse aller Clients vorliegen. Nach Erhalt aller Abstimmungen \"{u}berpr\"{u}ft der Server, ob alle mit \textit{true} abgestimmt haben. F\"{u}r den Fall dass mindestens ein Client mit \textit{false} abgestimmt hat, wird der Festschreibevorgang abgebrochen und als globales Abstimmungsergebnis \textit{false} verschickt. Wenn jedoch alle mit \textit{true} abstimmten, soll festgeschrieben werden. Dabei wird das globale Abstimmungsergebnis \textit{true} verschickt. Das globale Abstimmungsergebnis wird periodisch so oft erneut verschickt, bis von jedem Client eine Best\"{a}tigung des Erhalts vorliegt.
+In dem Beispiel (Abbildung \ref{fig:TwoPhaseCommitProto}) sind P1 und P3 Clients und P2 der Server. Der Server verschickt nach \textit{0ms} seine erste Anfrage (Tabelle \ref{tb:TwoPhaseCommitTasks}). Da diese Simulation recht un\"{u}bersichtlich ist, liegen in den Tabellen \ref{tb:TwoPhaseCommitLoggs} und \ref{tb:TwoPhaseCommitLoggs2} Ausz\"{u}ge aus dem Loggfenster vor. Auf die Lamport- und Vektorzeitstempel sowie die lokalen Prozesszeiten wurde hier wegen Irrelevanz verzichtet. Da keine Uhrabweichungen konfiguriert wurden, sind die lokalen Prozesszeiten stets gleich der globalen Zeit und deswegen wird in den Tabellen pro Loggeintrag jeweils nur eine Zeit angegeben. Anhand der Nachrichten IDs lassen sich dort die einzelnen Sendungen zuordnen. In den Loggs wird auch st\"{a}ndig der Inhalt der verschickten Nachricht sowie die dazugeh\"{o}rigen Datentypen aufgef\"{u}hrt. Hier stimmen P1 und P3 jeweils mit \textit{true}, d.h. es soll festgeschrieben werden, ab.
+
\begin{table}
\centering
\fbox{
@@ -659,7 +673,21 @@ Das Zwei-Phasen Commit Protokoll ist eine Erweiterung des Ein-Phasen Commit Prot
\label{tb:TwoPhaseCommitTasks}
\end{table}
-In dem Beispiel (Abbildung \ref{fig:TwoPhaseCommitProto}) sind P1 und P3 Clients und P2 der Server. Der Server verschickt nach \textit{0ms} seine erste Anfrage (Tabelle \ref{tb:TwoPhaseCommitTasks}). Da diese Simulation recht un\"{u}bersichtlich ist, liegen in den Tabellen \ref{tb:TwoPhaseCommitLoggs} und \ref{tb:TwoPhaseCommitLoggs2} Ausz\"{u}ge aus dem Loggfenster vor. Auf die Lamport- und Vektorzeitstempel sowie die lokalen Prozesszeiten wurde hier wegen Irrelevanz verzichtet. Da keine Uhrabweichungen konfiguriert wurden, sind die lokalen Prozesszeiten stets gleich der globalen Zeit und deswegen wird hier pro Loggeintrag jeweils nur eine Zeit angegeben. Anhand der Nachrichten IDs lassen sich dort die einzelnen Sendungen zuordnen. In den Loggs wird auch st\"{a}ndig der Inhalt der verschickten Nachricht sowie die dazugeh\"{o}rigen Datentypen aufgef\"{u}hrt. Hier stimmen P1 und P3 jeweils mit \textit{true}, d.h. es soll festgeschrieben werden, ab.
+\subsubsection{Protokollvariablen}
+
+Dieses Protokoll verwendet folgende serverseitige Variablen, die in den Prozesseinstellungen unter dem Punkt ``2-Phasen Commit Server'' konfiguriert werden k\"{o}nnen:
+
+\begin{itemize}
+ \item \textbf{Zeit bis erneute Anfrage} \textit{(Long: timeout = 2500)}: Gibt die Anzahl von Millisekunden an, die gewartet werden sollen, bis der Festschreibewunsch erneut verschickt wird.
+ \item \textbf{PIDs beteiliger Prozesse} \textit{(Integer[]: pids = [1,3])}: Dieser Vektor aus Integerwerten beinhaltet alle PIDs der Clientprozesse die \"{u}ber eine Festschreibung abstimmen und anschließend gegebenenfalls festschreiben sollen.
+\end{itemize}
+
+Und folgende Clientvariable kann unter den Prozesseinstellungen unter dem Punkt ``2-Phasen Commit Client'' konfiguriert werden:
+
+\begin{itemize}
+ \item \textbf{Festschreibwahrscheinlichkeit} \textit{(Integer: ackProb = 50)}: Gibt die Wahrscheinlichkeit in Prozent an, die der Client mit \textit{true}, also f\"{u}r das Festschreiben, abstimmt.
+\end{itemize}
+
\begin{table}
\centering
\fbox{
@@ -785,30 +813,22 @@ In dem Beispiel (Abbildung \ref{fig:TwoPhaseCommitProto}) sind P1 und P3 Clients
\label{tb:TwoPhaseCommitLoggs2}
\end{table}
-\subsubsection{Protokollvariablen}
-
-Dieses Protokoll verwendet folgende serverseitige Variablen, die in den Prozesseinstellungen unter dem Punkt ``2-Phasen Commit Server'' konfiguriert werden k\"{o}nnen:
-
-\begin{itemize}
- \item \textbf{Zeit bis erneute Anfrage} \textit{(Long: 2500)}: Gibt die Anzahl von Millisekunden an, die gewartet werden sollen, bis der Festschreibewunsch erneut verschickt wird.
- \item \textbf{PIDs beteiliger Prozesse} \textit{(Integer[]: [1,3])}: Dieser Vektor aus Integerwerten beinhaltet alle PIDs der Clientprozesse, die \"{u}ber eine Festschreibung abstimmen, und anschließend gegebenenfalls festschreiben sollen.
-\end{itemize}
-
-Und folgende Clientvariable kann unter den Prozesseinstellungen unter dem Punkt ``2-Phasen Commit Client'' konfiguriert werden:
-
-\begin{itemize}
- \item \textbf{Festschreibwahrscheinlichkeit} \textit{(Integer: 50)}: Gibt die Wahrscheinlichkeit in Prozent an, die der Client mit \textit{true}, also f\"{u}r das Festschreiben, abstimmt.
-\end{itemize}
-
+\newpage
\subsection{Der ungen\"{u}gende (Basic) Multicast}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-basic-multicast}}
\caption{Das Basic-Multicast Protokoll}
\label{fig:BasicMulticastProto}
\end{figure}
+Das Basic-Multicast Protokoll ist sehr einfach aufgebaut. Im Beispiel auf Abbildung \ref{fig:BasicMulticastProto} sind P1 und P3 Server und P2 der Client. Bei diesem Protokoll startet der Client immer die Anfrage, welche bei diesem Protokoll eine einfache Multicast-Nachricht darstellen soll. Die Basic-Multicast Server dienen lediglich f\"{u}r den Empfang einer Nachricht. Es werden keine Best\"{a}tigungen verschickt. Wie in Tabelle \ref{tb:BasicMulticastTasks} aufgef\"{u}hrt verschickt P2 alle \textit{2500ms} jeweils eine Multicast-Nachricht, die alle voneinander v\"{o}llig unabh\"{a}ngig sind.
+
+P1 kann jedoch erst nach \textit{2500ms} Multicast-Nachrichten empfangen, da er vorher das Protokoll nicht unterst\"{u}tzt w\"{a}hrend P3 von \textit{3000ms} bis \textit{6000ms} abgest\"{u}rzt ist und in dieser Zeit auch keine Nachrichten empfangen kann. Je nach Interpretation k\"{o}nnte P1 einen Server simulieren, der erst sp\"{a}ter ans Netz angeschlossen wird. Da die Einstellung ``Nur relevante Nachrichten anzeigen'' aktiviert ist, wird die erste Multicast-Nachricht von P2 an P1 nicht dargestellt. Bei jedem Prozess wurde die Nachrichtenverlustwahrscheinlichkeit auf \textit{30} Prozent gestellt, weswegen alle in dieser Simulation verschickten Nachrichten mit einer Wahrscheinlichkeit von \textit{30} Prozent ausfallen.
+
+In diesem Beispiel ging die 3. Multicast-Nachricht auf den Weg zu P3- und die 5. sowie 6. Nachricht auf den Weg zu P1 verloren. Lediglich die 4. Multicast-Nachricht hat alle beiden Ziele aufeinmal erreicht.
+
\begin{table}
\centering
\fbox{
@@ -832,16 +852,10 @@ Und folgende Clientvariable kann unter den Prozesseinstellungen unter dem Punkt
\label{tb:BasicMulticastTasks}
\end{table}
-
-Das Basic-Multicast Protokoll ist sehr einfach aufgebaut. Im Beispiel auf Abbildung \ref{fig:BasicMulticastProto} sind P1 und P3 Server und P2 der Client. Bei diesem Protokoll startet der Client immer die Anfrage, welche bei diesem Protokoll eine einfache Multicast-Nachricht darstellen soll. Die Basic-Multicast Server dienen lediglich f\"{u}r den Empfang einer Nachricht. Es werden keine Best\"{a}tigungen verschickt. Wie in Tabelle \ref{tb:BasicMulticastTasks} aufgef\"{u}hrt verschickt P2 alle \textit{2500ms} jeweils eine Multicast-Nachricht, die alle voneinander v\"{o}llig unabh\"{a}ngig sind.
-
-P1 kann jedoch erst nach \textit{2500ms} Multicast-Nachrichten empfangen, da er vorher das Protokoll nicht unterst\"{u}tzt w\"{a}hrend P3 von \textit{3000ms} bis \textit{6000ms} abgest\"{u}rzt ist und in dieser Zeit auch keine Nachrichten empfangen kann. Je nach Interpretation k\"{o}nnte P1 einen Server simulieren, der erst sp\"{a}ter ans Netz angeschlossen wird. Da die Einstellung ``Nur relevante Nachrichten anzeigen'' aktiviert ist, wird die erste Multicast-Nachricht von P2 an P1 nicht dargestellt. Bei jedem Prozess wurde die Nachrichtenverlustwahrscheinlichkeit auf \textit{30} Prozent gestellt, weswegen alle in dieser Simulation verschickten Nachrichten mit einer Wahrscheinlichkeit von \textit{30} Prozent ausfallen.
-
-In diesem Beispiel ging die 3. Multicast-Nachricht auf den Weg zu P3- und die 5. sowie 6. Nachricht auf den Weg zu P1 verloren. Lediglich die 4. Multicast-Nachricht hat alle beiden Ziele aufeinmal erreicht.
-
+\newpage
\subsection{Der zuverl\"{a}ssige (Reliable) Multicast}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-reliable-multicast}}
\caption{Das Reliable-Multicast Protokoll}
@@ -1009,24 +1023,25 @@ In diesem Beispiel ben\"{o}tigt der Client bis zur erfolgreichen Auslieferung de
Dieses Protokoll verwendet folgende serverseitige Variablen, die in den Prozesseinstellungen unter dem Punkt ``Reliable Multicast Server'' konfiguriert werden k\"{o}nnen:
\begin{itemize}
- \item \textbf{Zeit bis erneute Anfrage} \textit{(Long: 2500)}: Gibt die Anzahl von Millisekunden an, die gewartet werden sollen, bis der Muticast erneut verschickt wird.
- \item \textbf{PIDs beteiliger Prozesse} \textit{(Integer[]: [1,3])}: Dieser Vektor aus Integerwerten beinhaltet alle PIDs der Serverprozesse, die die Multicast-Nachricht erhalten sollen.
+ \item \textbf{Zeit bis erneute Anfrage} \textit{(Long: timeout = 2500)}: Gibt die Anzahl von Millisekunden an, die gewartet werden sollen, bis der Muticast erneut verschickt wird.
+ \item \textbf{PIDs beteiliger Prozesse} \textit{(Integer[]: pids = [1,3])}: Dieser Vektor aus Integerwerten beinhaltet alle PIDs der Serverprozesse, die die Multicast-Nachricht erhalten sollen.
\end{itemize}
+\newpage
\section{Weitere Beispiele}
Bisher wurden alle verf\"{u}gbaren Protokolle anhand von Beispielen aufgef\"{u}hrt. Mit dem Simulator lassen sich allerdings noch viel mehr Szenarien simulieren. Daher soll hier auf weitere Anwendungsbeispiele eingegangen werden.
\subsection{Vektor- und Lamportzeitstempel}
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-berkeley-lamport}}
\caption{Lamportzeitstempel}
\label{fig:Lamportzeit}
\end{figure}
-Die Vektor- und Lamportzeitstempel lassen sich sehr gut am bereits behandeltem Beispiel des Berkeley-Protokoll's demonstrieren. Nach Aktivierung der Lamportzeit-Checkbox erscheinen bei jedem Ereignis die zum jeweiligen Prozess geh\"{o}rigen Lamportzeitstempel (Abbildung \ref{fig:Lamportzeit}). Jeder Prozess besitzt einen eigenen Lamportzeitstempel, der bei jedem Versenden oder Erhalten einer Nachricht inkrementiert wird. Jeder Nachricht wird die aktuelle Lamportzeit $t_l(i)$ des sendenden Prozesses $i$ beigef\"{u}gt. Wenn ein weiterer Prozess $j$ diese Nachricht erh\"{a}lt, so wird der aktuelle Lamportzeitstempel $t_l(j)$ von Prozess $j$ wie folgt neu berechnet:
+Die Vektor- und Lamportzeitstempel lassen sich sehr gut am bereits behandeltem Beispiel des Berkeley-Protokoll's demonstrieren. Nach Aktivierung des Lamportzeit-Schalters erscheint bei jedem Ereignis die zum jeweiligen Prozess geh\"{o}rigen Lamportzeitstempel (Abbildung \ref{fig:Lamportzeit}). Jeder Prozess besitzt einen eigenen Lamportzeitstempel, der bei jedem Versenden oder Erhalten einer Nachricht inkrementiert wird. Jeder Nachricht wird die aktuelle Lamportzeit $t_l(i)$ des Senderprozesses $i$ beigef\"{u}gt. Wenn ein weiterer Prozess $j$ diese Nachricht erh\"{a}lt, so wird der aktuelle Lamportzeitstempel $t_l(j)$ von Prozess $j$ wie folgt neu berechnet:
\begin{equation*}
t_l(j) := 1 + max(t_l(j), t_l(i))
@@ -1034,16 +1049,16 @@ Die Vektor- und Lamportzeitstempel lassen sich sehr gut am bereits behandeltem B
Es wird also stets die gr\"{o}ssere Lamportzeit vom Sender- und Empf\"{a}ngerprozess verwendet und anschließend wird diese um \textit{1} inkrementiert. Nach Ablauf der Berkeley-Simulation hat P1 \textit{(16)}, P2 (\textit{14}) und P3 (\textit{15}) als Lamportzeitstempel abgespeichert.
-\begin{figure}[htbp]
+\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-berkeley-vektor}}
\caption{Vektorzeitstempel}
\label{fig:Vektorzeit}
\end{figure}
-Mit aktivierter Vektorzeit-Checkbox werden, wie auf Abbildung \ref{fig:Vektorzeit}, alle Vektor-Zeitstempel angezeigt. Wie bei den Lamportzeitstempeln wird auch hier jeder Nachricht der aktuelle Vektor-Zeitstempel des Senderprozesses beigegef\"{u}gt. Bei $n$ beteiligten Prozessen hat der Vektor-Zeitstempel $v$ die gr\"{o}ße $n$. Somit gibt es f\"{u}r jeden beteiligten Prozess $i$ einen eigenen Index $i$. \"{U}ber $v(i)$ kann jeder Prozess auf seine lokale logische Zeit zugreifen.
+Mit aktiven Vektorzeit-Schalter werden alle Vektor-Zeitstempel angezeigt (Abbildung \ref{fig:Vektorzeit}). Wie bei den Lamportzeitstempeln wird auch hier jeder Nachricht der aktuelle Vektor-Zeitstempel des Senderprozesses beigegef\"{u}gt. Bei $n$ beteiligten Prozessen hat der Vektor-Zeitstempel $v$ die gr\"{o}ße $n$. Somit gibt es f\"{u}r jeden beteiligten Prozess $i$ einen eigenen Index $i$. \"{U}ber $v(i)$ kann jeder Prozess auf seinen lokalen Eintrag zugreifen.
-Standardm\"{a}ßig wird der Vektor-Zeitstempel nur inkrementiert, wenn eine Nachricht verschickt- oder erhalten wird. Bei beiden F\"{a}llen inkrementiert der Sender- beziehungsweise Senderprozess seinen eigenen Index im Vektor-Zeitstempel mit $v(i) = v(i) + 1$. Beim Empfang einer Nachricht wird anschließend der lokale Vektor-Zeitstempel mit dem des Senderprozesses verglichen und f\"{u}r alle Indizies stets der gr\"{o}ßere Wert in den lokalen Vektor-Zeitstempel \"{u}bernommen.
+Standardm\"{a}ßig wird der Vektor-Zeitstempel nur inkrementiert, wenn eine Nachricht verschickt- oder erhalten wird. Bei beiden F\"{a}llen inkrementiert der Sender- und Empf\"{a}ngerprozess jeweils seinen eigenen Index im Vektor-Zeitstempel mit $v(i) = v(i) + 1$. Beim Empfang einer Nachricht wird anschließend der lokale Vektor-Zeitstempel mit dem des Senderprozesses verglichen und f\"{u}r alle Indizies stets der gr\"{o}ßere Wert in den lokalen Vektor-Zeitstempel \"{u}bernommen.
Im Beispiel auf Abbildung \ref{fig:Vektorzeit} hat P1 \textit{(8,10,6)}, P2 \textit{(6,10,6)} und P3 \textit{(6,10,8)} als Vektor-Zeitstempel abgespeichert.
diff --git a/LaTeX/chapters/titlepage.tex b/LaTeX/chapters/titlepage.tex
index d305ce3..fb11c49 100644
--- a/LaTeX/chapters/titlepage.tex
+++ b/LaTeX/chapters/titlepage.tex
@@ -52,13 +52,34 @@
\vspace*{0.5cm}
\begin{flushleft}
- {Aachen, den \today \\}
+ {Aachen, \today \\}
\end{flushleft}
\end{titlepage}
%\selectlanguage{german}
\vspace*{2cm}
+\textbf{\LARGE Erkl\"{a}rung}
+\vspace*{1.5cm}
+
+Ich versichere hiermit, dass ich die vorliegende Arbeit selbstst\"{a}ndig verfasst und keine anderen als die im Literaturverzeichnis angegebenen Quellen benutzt habe.
+
+Stellen, die w\"{o}rtlich oder sinngem\"{a}ß aus ver\"{o}ffentlichen oder noch nicht ver\"{o}ffentlichen Quellen entnommen sind, sind als solche kenntlich gemacht.
+
+Die Zeichnungen oder Abbildungen in dieser Arbeit sind von mir selbst erstellt worden oder mit einem entsprechenden Quellennachweis versehen.
+
+Diese Arbeit ist in gleicher oder \"{a}hnlicher Form noch bei keiner anderen Pr\"{u}fungsbeh\"{o}rde eingereicht worden.
+
+Aachen, \today \\
+
+\vspace*{2cm}
+\textbf{\LARGE Geheimhaltung}
+\vspace*{1.5cm}
+
+Diese Diplomarbeit darf weder vollst\"{a}nding noch auszugsweise ohne schriftliche Zustimmung des Autors, des betreuenden Referenzen bzw. der Fachhochschule Aachen vervielf\"{a}ltigt, ver\"{o}ffentlicht oder Dritten zug\"{a}nglich gemacht werden.
+
+\newpage
+\vspace*{2cm}
\textbf{\LARGE Danksagungen}
\vspace*{1.5cm}
@@ -73,7 +94,7 @@ Ohne die Hilfe folgender Personen w\"{a}re die Anfertigung dieser Diplomarbeit i
\item Leslie B\"{u}tow
\end{itemize}
-Auch vielen Dank an die Open Source Gemeinde, denn diese Diplomarbeit wurde ausschließlich mit Hilfe von Open Source Software angefertigt
+Auch vielen Dank an die Open Source Gemeinde, denn diese Diplomarbeit wurde ausschließlich mithilfe von Open Source Software angefertigt
\tableofcontents