Diploma Thesis DIP-1605

BibliographyMayer, Markus: Konfiguration und interaktive Animation von Protokollen verteilter Systeme mit Hilfe des ProtoVis-Generators fuer Protokollmaschinen und des Visualisierungsbaukastens.
University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Diploma Thesis No. 1605 (1998).
85 pages, german.
CR-SchemaI.6.3 (Simulation and Modeling Applications)
I.6.8 (Types of Simulation)
K.3.0 (Computers and Education General)
Keywordssimulation; visualization; communication protocol
Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit ist im Rahmen des Projekts ProtoVis entstanden, das sich mit der Visualisierung von Kommunikationsprotokollen beschäftigt. Bislang wurden zur Erklärung von Protokollen hauptsächlich Grafiken verwendet, die verschiedene Ablaufszenarien zeigen. Diese statischen Momentaufnahmen erfordern teilweise ein hohes Maß an Abstraktionsvermögen, um den dynamischen Protokollablauf nachvollziehen zu können. Um das Erlernen und Verstehen des Ablaufs der einzelnen Protokollschritte zu erleichtern, wird mit ProtoVis ein Werkzeug entwickelt, das die animierte Simulation der unterschiedlichsten Ablaufszenarien mit Interaktion erlaubt. Die beiden Hauptkomponenten des aus mehreren Modulen bestehenden Werkzeugs bilden eine Simulations- und eine Visualisierungskomponente. Letztere besteht in erster Linie aus einem bereits existierenden Baukasten, der verschiedene Visualisierungselemente, z.B. Symbole für Kommunikationspartner oder -kanäle, zur Verfügung stellt. Im ersten Teil der Arbeit wird der Entwurf eines Java-Objektmodells beschrieben, das die Umsetzung der in einer formalen Spezifikationssprache vorliegenden Protokolldefinition repräsentiert. Durch die Interpretation des in einer Protokollspezifikation enthaltenen Protokollautomaten, der das Protokoll charakterisiert, wird der Protokollablauf simuliert. Im zweiten Teil der Arbeit folgt der Entwurf eines eventbasierten Kommunikationsmodells. Zunächst sorgt die Kommunikation zwischen den Objekten des Simulationsmodells und des Visualisierungsbaukastens für den grafischen Aufbau einer statischen Darstellung der Protokollstruktur am Bildschirm. Für die anschließende animierte Präsentation des Protokollablaufs sind ebenfalls die im Kommunikationsmodell definnierten Events verantwortlich. Dabei besteht durch die Manipulation, z.B. die Vernichtung von versendeten Nachrichten, auch die Möglichkeit, den Protokollablauf interaktiv zu beeinflussen. Abschließend wird das entworfene Simulations- und Kommunikationsmodell anhand eines einfachen Beispielprotokolls validiert. This diploma thesis is part of the project ProtoVis, that deals with the visualization of communication protocols. Up to now protocols are usually explained by representing them graphically in flow diagrams. These static snapshots of the protocol dynamics often require a high degree of abstraction ability in order to understand dynamic running of different protocol steps. To facilitate the learning and understanding of protocol dynamics a tool is developed, that allows the animated simulation of any running scenario with interaction. This thesis concerns two main components of the tool that consists of some more modules, are a simulation and a visualization component. The last one consists of an already existing toolkit that provides different visualization elements, for example symbols for the communication partners and channels. In the first part of this work the design of a Java object model is described, that represents the translation of a protocol definition which exists in a formal specification language. Through the interpretation of the protocol automaton that is contained in a protocol specification and that characterices the protocol, the protocol dynamic is simulated. In the second part, design of an event based communication model between objects of the simulation model and the visualizatiion toolkit is described. It cares for the graphical building up of a static representation of the protocol structure on the screen. Furthermore, events are exchanged to drive the animated presentation of protocol dynamics. All the time there is the possibility of interactive influence the protocol dynamics by manipulation of messages, for example destroying messages that are sent. Finally the designed simulation and communication model is validated by a simple example protocol

Full text and
other links
PostScript (8072459 Bytes)
HiSAP
Access to students' publications restricted to the faculty due to current privacy regulations
Contactcaburger@informatik.uni-stuttgart.de
Department(s)University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed High-Performance Systems, Distributed Systems
Project(s)HiSAP
Entry dateJune 10, 1998
   Publ. Computer Science