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Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp Kommunikationssysteme Teil 2.4 Anwendungsdesign Stephan Rupp Informatik Masterstudium.

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Präsentation zum Thema: "Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp Kommunikationssysteme Teil 2.4 Anwendungsdesign Stephan Rupp Informatik Masterstudium."—  Präsentation transkript:

1 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp Kommunikationssysteme Teil 2.4 Anwendungsdesign Stephan Rupp Informatik Masterstudium

2 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 2 Inhalt Anwendungsdesign Intra-Prozess Kommunikation Organisation von Angebot und Nachfrage Beispiel: Bluetooth Anwendungsentwicklung

3 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 3 Kommunikation Austausch von Nachrichten Sender Zur Interpretation der Nachrichten: Kontext? Empfänger Anfrage Antwort System A System B Kommunikation durch Austausch von Nachrichten

4 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 4 Kommunikation im System … Benutzer Privilegien Kernel Executive Routine Server-ThreadClient-Thread Kernel Privilegien Server AntwortAnfrage Client Interface Inter-Thread read/write Nachricht Kernel Was ist der Kontext der Kommunikation? Beispiel: Symbian Service Framework

5 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 5 Beispiel: Aufruf von Server-Funktionen Anfrage f1abc ServerClient x = f1(a,b,c) Service (Message) Message.Complete (x) x Antwort Kontext: Nachrichtentyp für Funktionsaufrufe mit Datentypen der Übergabevariablen und des Rückgabewertes

6 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 6 Client und Server Klassen SessionBase CreateSession() SendReceive() Session Service() Message Function() Complete() Read() Write() Kernel 1..n hat Legende: Server Kontext: Ist durch die Programmierumgebung festgelegt (Framework API) ServerClient

7 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 7 Kommunikation zwischen Systemen Client, User Agent System A System B Server, User Agent Systeme enthalten Software für verteilte Anwendungen wie z.B. Clients, Server bzw. User Agents.

8 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 8 Kommunikation und Kontext Kommunikation innerhalb des Systems: Der Kontext ist festgelegt durch die Programmierumgebung. Kontext: Nachrichten mit Datentypen für die Übergabevariablen und Rückgabewerte, sowie weitere Abstraktionen (Klassen) für die Kommunikation mit Server-Bibliotheken. Kommunikation über Systemgrenzen hinaus: Eine Festlegung des Kontextes ist erforderlich, damit die Systeme sich verstehen, und kann z.B. durch eine Protokollspezifikation erfolgen. Außerdem ist die Lokalisierung der Serverschnittstelle über das Netz erforderlich, genauer eine Referenz auf das Server-Objekt. Beispiele: URL, IP-Socket (IP Adresse plus Port Nummer), Verbindung aus J2ME.

9 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 9 Abstraktion einer Verbindung Beispiel: Java Generic Connection Framework (J2ME CLCD) 6. Semester, Nachrichtentechnik, 2012 Connection StreamConnectionNotifier InputConnection OutputConnection DatagramConnection StreamConnection ContentConnection

10 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 10 Inhalt Anwendungsdesign Intra-Prozess-Kommunikation Organisation von Angebot und Nachfrage Beispiel: Bluetooth Anwendungsentwicklung

11 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 11 Anatomie eines Benutzer-Agenten User Agent Angebot Angebot: User Agent (UA) UA Gruppe Module Inhalte Endpunkte Module: Dienste Anwendungen UA_ID Endpunkte der Kommunikation lokale Information über andere User Agents Für Vermittler: lokale Information über die Angebote anderer User Agents Inhalte

12 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 12 Interaktionen und Beziehungen Beziehungen (Kenntnis der anderen, erlischt mit der Zeit, wenn nicht erneuert) Local User Agent Ang. Neues Angebot lokal ankündigen Ang. lokales Angebot löschen Angebot beim Vermittlungsagenten publizieren (erlischt mit der Zeit, wenn nicht erneuert)

13 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 13 Kontakt aufnehmen lokaler User Agent Ang. 1. Angebot über Kommunikations- schnittstelle publizieren entfernter User Agent 2. Schnittstelle finden und Endpunkt anbinden 3. Nachrichten über die Verbindung austauschen in out

14 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 14 Angebot und Nachfrage im Netz Organisation durch Verzeichnisdienste User Agent Meta- Information (Wo?) Betriebsmittel (CPU, Speicher) Semantische Modelle (Was?) Web-Service Semantik-Verarbeitung Werkzeuge und Methoden

15 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 15 Inhalt Anwendungsdesign Intra-Prozess-Kommunikation Organisation von Angebot und Nachfrage Beispiel: Bluetooth Anwendungsentwicklung

16 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 16 Bluetooth Service Discovery Service Discovery Protokoll (SDP) Client Anwendung Server Anwendung SDP Client SDP Server SDP Anfrage SDP Antwort SDP: Service Discovery Protocol UUID: Universally Uniform Identifier (als Dienstattribut genutzt) UUID Service Discovery Anwendung UUID Service Record Ang.

17 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 17 Bluetooth Dienstverzeichniss Service Record (Liste der Dienstattribute) ServiceRecordHandle ServiceClassIDList ServiceRecordState ServiceID ProtocolDescriptionList BrowseGroupList LanguageBasedAttributeIDList ServiceInfoTimeToLive ServiceAvailability BluetoothProfileDescriptorList DocumentationURL ClientExecutionURL IconURL ServiceName ServiceDescription ProviderName ID Value... z.B. Wert = oder Wert = Liste von UUIDs UUID Dienstattribute sind als Wertepaare (ID, Wert) durch UUIDs (Wert) gekennzeichnet

18 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 18 Bluetooth Geräteprofile Standardisierung der Dienste

19 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 19 Bluetooth Frequenzen Kanalsprungverfahren (Frequency Hopping) Quelle: Harald Orlamünder

20 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 20 Netzkonfigurationen Master organisiert die Sequenz der Kanäle (Hopping-Sequence)

21 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 21 Zeitliche Nutzung der Kanäle Im Detail unterschiedliche Paketlängen Quelle: Harald Orlamünder

22 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 22 Bluetooth IP Stack Quelle: Harald Orlamünder

23 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 23 Bluetooth Paketformate Quelle: Harald Orlamünder

24 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 24 Systemzustände Quelle: Harald Orlamünder

25 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 25 Network Access Point Internet Zugang per Bluetooth Quelle: Harald Orlamünder

26 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 26 Inhalt Anwendungsdesign Intra-Prozess-Kommunikation Organisation von Angebot und Nachfrage Beispiel: Bluetooth Anwendungsentwicklung –Abstraktionen für Verbindungen –Daten relational und objektorientiert –Vorgehensweise mit UML

27 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 27 Beispiel: Socket Server API RSocketServ > CSocketEngine RHostResolverRSocket > CSocketWriter > CSocketReader CSocketsAppView MTimeoutNotifierMEngineNotifier MUINotifier Beispiel: Symbian Service Framework

28 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 28 Socket Verbindung aufbauen :CSocketEngine:CTimeOutTimer:CSocketReader:RSocket :Framework ENotConnected EConnecting 1. ConnectL(TUint32 aAddr) 2. Open() 3. Connect() 4. ChangeStatus() 5. After() 6. SetActive() EConnected 8. Cancel() 9. ChangeStatus() 7. RunL() 10. Read() 11. Start()

29 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 29 Beispiel: Bluetooth Message Server Realisierung über Sockets RSocketServRSocket CMessageServerAdvertiser RBTMan CBTPointToPointAppUI RBTSecuritySettings TBTServiceSecurity RSdp RSdpDatabase CMessageServer

30 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 30 Bluetooth Verbindung aufsetzen :CBTPointToPointAppUI:CMessageServiceAdvertiser :CListeningSocket :Framework EWaitingForConnect 1. HandleCommandL() :CMessageServer :CAcceptedSocket 2. StartL() 3. StartAdvertising() 4. Open() 5. RunL() EWaitingForMessage 6. RequestData() 7. RecvOneOrMore() 8. RunL() 9. RequestData() 10. RecvOneOrMore() User starts Receiver Sender requests a connection Receiver is receiving a message Configure settings for entries in the service data records

31 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 31 Dienstverzeichnis (Service Record) Zur Verbindung Service Record (Bluetooth Punkt-zu-Punkt Verbindung) ServiceClassIDList ProtocolDescriptionList ServiceName ServiceDescription Service Availability Serial Port Services Class UUID L2CAP UUID RFCOMM UUID Channel Number Serial Port Simple P-T-P Data Tranfer True

32 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 32 Nachrichten Server Messaging Framework Data Format of Messages UI Data MTMApplication UI User Interface MTM Client Side MTM Message Server Server Side MTM Transport of Messages Session

33 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 33 Speichern von Nachrichten Index Liste Index Body Anlagen Nachricht Attachment Flag Complete Flag Connected Flag Deleted Flag Description Details: sender/receiver name of attachment name of folder name of service Identifier within Index MTM associated New Flag (new Msg.) Owner Flag (is parent) Parent ID of index entry Priority Read Flag (Msg. read) Related folder Sending State Service (Transport Service) Size Standard Folder Flag Time Type ID Visibility Flag

34 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 34 Datenhaltung. Anwendung DBMS RDBMSODBMS Objekte persistente Objekte Relationen Object TransferTransformation Relationale oder objektorientierte Darstellung sind transformierbar DBMS: Datenbank Management System RDBMS: Relationales DBMS ODBMS: Objekzorientiertes DBMS

35 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 35 Beispielanwendung Mobiltelefon als Fernbedienung Broadcast Netz IP-Netz PPV System Select movie Pay movie Play movie Mobiltelefon TV & Set-Top-Box PPV: Pay per View

36 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 36 Anwendungsfälle und Komponenten Media Control Centre Select movie Pay movie Play movie User Update user account Authenticate user > AAA-Server > Media-Gateway PPV-Control

37 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 37 Aktivitäten Log in check user identity Generate selection of movies Prepare for play out Select movie Pay movie Selection Movie object in selected state Select media format Start Media- Controller Start media player [user log in not successful] [user log in successful] User object: entry in user account User object: identity and privileges User object: media channel UserMedia Control Centre

38 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 38 Benutzerschnittstelle > Channel Status Channel() store() delete()... > B_Channel B_Channel(c:Channel) check() start() > C_Channel C_Channel(c:Channel) C_Channel() start() close() 1 1 > MediaControlCenter > administers B_Text title play stop mute B_Radio_Button... process 1 B_Radio_Button 1

39 Informatik Master, PM2100.1, 2013Kommunikationssysteme, Teil 2.4, S. Rupp 39 Kommunikationssysteme ENDE Teil 2.4 Anwendungsdesign


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