Dokument: Ein datenzentriertes Programmiermodell für verteilte virtuelle Welten

Titel:	Ein datenzentriertes Programmiermodell für verteilte virtuelle Welten
Weiterer Titel:	A Data-centric Programming Model for Distributed Virtual Worlds
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=16822
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20101207-113958-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Sonnenfroh, Michael [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,64 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 30.11.2010 / geändert 30.11.2010
Beitragende:	Prof. Dr. Schöttner, Michael [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Mauve, Martin [Gutachter] Prof. Dr. Schulthess, Peter [Gutachter]
Stichwörter:	virtuelle Welten, verteilte Objekte, Massively Multiuser Virtual Environment
Dewey Dezimal-Klassifikation:	000 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke » 004 Datenverarbeitung; Informatik
Beschreibungen:	Virtuelle Welten sind inzwischen ein fester Bestandteil des gesellschaftlichen Lebens geworden. Allen bisherigen Ansätzen ist gemeinsam, dass sie auf nachrichtenorientierte Technik für die Verteilung der Welt zurückgreifen, die eng mit der verwendeten Netzwerkarchitektur gekoppelt ist. Das verwendete nachrichtenorientierte Programmiermodell reicht dabei bis in den Aufbau der für die Inhalte einer virtuelle Welt verwendeten Algorithmen, wodurch Änderungen an der Netzarchitektur auch Änderungen an den Algorithmen nach sich ziehen. Auch die Umsetzung der für die Welt wichtigen Konsistenzmodelle erfolgt in enger Kopplung mit den verwendeten Nachrichten und ist ebenfalls sowohl abhängig von der Netzarchitektur, als auch von der gewählten Implementierung einer Verteilungskomponente. Um diesen Nachteilen zu begegnen, wurde im Rahmen der Dissertation ein neues, datenzentriertes Programmiermodell namens TGOS (Typed Grid Object Sharing) entworfen. Das TGOS-Modell integriert in neuer Weise die Konzepte speicherbasierter Verteilungssysteme (engl. distributed shared memory, kurz DSM) mit den Vorteilen der bisher verwendeten nachrichtenorientierten Technik. Neben einer strikten Abstraktion der Netzarchitektur werden auch allfällige Konsistenzmodelle innerhalb des Programmiermodells definiert und nur mit den im Programmiermodell definierten Operationen umgesetzt. Ebenso definiert das TGOS-Modell alle wesentlichen Mechanismen, welche für die Verteilung einer virtuellen Welt unabdingbar sind, wie beispielsweise Persistenz und Freispeichersammlung oder Gruppenkommunikation und Lastverteilung. Das vorgestellte Programmiermodell wurde erfolgreich im Rahmen der prototypischen virtuellen Welt Wissenheim Worlds sowohl konzeptionell, als auch praktisch erprobt. Ferner zeigen die durchgeführten Messungen, dass die resultierende datenzentrierte Architektur effizient ist. Virtual worlds are becoming more and more a part of the everyday life. For data distribution, current approaches are commonly using message passing mechanisms, which are closely coupled to the underlying network architecture. The message-based programming model even impacts the algorithms that describe the content of a virtual world, so that a change to the network architecture requires altering the algorithms as well. The implementation of the consistency models, which are very important for virtual worlds, is not only closely coupled with the messages and the network architecture used, but depends also heavily on the implementation details of the component in charge of data distribution. In order to compensate the formerly mentioned problems, this thesis defines a new, data-centric programming model called TGOS (Typed Grid Object Sharing). The TGOS-model presents a new approach by integrating concepts known from distributed shared memory systems with the advantages of the currently used message-based mechanisms. Another novelty is the definition of new consistency models within the boundaries of the TGOS model using only the mechanism provided by it. The TGOS programming model also defines all techniques necessary for distributing virtual worlds, like persistency and garbage collections or group communications and load balancing. The proposed programming model has been successfully evaluated with a prototype of a virtual world call ed Wissenheim Worlds. The presented test results show that the approach is feasible and efficient.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Informatik » Betriebssysteme
Dokument erstellt am:	07.12.2010
Dateien geändert am:	30.11.2010
Promotionsantrag am:	28.10.2010
Datum der Promotion:	18.11.2010