Die Anforderungen an moderne Prozessdatenkommunikationsnetze steigen stetig, bedingt durch die Transformation des Energienetzes hin zum Smart-Grid. Diese Netze unterliegen höchsten Anforderungen an Dynamik, Skalierbarkeit, Resilienz und Wirtschaftlichkeit, handelt es sich doch um die Kommunikationswege eines Teils jener Systeme, die für die Aufrechterhaltung der Funktionsweise unserer Gesellschaft nötig sind (sog. Kritische Infrastruktur).
Das Konzept des Software Defined Networking (SDN) stammt aus konventionellen IT-Netzen und basiert auf der Zentralisierung der Steuerung von Netzwerken mittels einer speziellen Software, einem sogenannten Controller. Ziel dieser Topologie ist nicht zuletzt, bessere Sichtbarkeit in die Leistungsdaten der Netze zu bekommen. Darauf basierend können in Folge dessen kontinuierliche Optimierungsmaßnahmen umgesetzt werden. Ein solcher Controller bietet jedoch nicht ausschließlich Vorteile, sein Einsatz muss daher beim Netzdesign sorgfältig abgewogen und den jeweiligen Anforderungen gegenübergestellt werden.
Ziel dieser Bachelorarbeit war es, den Netzwerksimulator OmNET++ um Modelle zur Simulation solche Netze, basierend auf dem Standard OpenFlow, zu erweitern. Dazu wurde eine auf Linux basierende Simulationsumgebung aufgesetzt. Die unkomplizierte und nachvollziehbare Reproduzierbarkeit der Umgebung wurde durch einen automatisierten Setupprozess unter Verwendung der Software ansible sichergestellt.
Für den Simulationscode wurden bestehende Open-Source Komponenten, geschrieben in der Sprache C++, portiert, angepasst und erweitert. Anschließend wurde im Simulator unter Verwendung der domain-spezifischen Sprache NED ein für Smart-Grids repräsentatives Netz entworfen, welches den Datenaustausch zwischen Wide Area Monitoring-Systemen und dislozierten, zeitsynchronisierten Zeigermessgeräten (Phaser Measurement Units, PDUs) abbildet.
Schließlich wurden die Leistungsdaten des simulierten Netzes aufgenommen und analysiert. Um Anhaltspunkte hinsichtlich der Eignung einer SDN-Topologie zum Einsatz in Smart-Grids zu bekommen wurden die zuvor gewonnen Daten gegen die Grenzwerte der Norm IEC 61850, welche einige der dafür relevanten Protokolle mitsamt deren Grenzwerten definiert, verglichen.
Die technischen Einzelheiten, die Simulationsergebnisse und deren detaillierte Analyse sind in der Arbeit nachzulesen.

Facts:
Typ: Bachelorprojekt
Studiengang: Bachelor Informationstechnik & System-Management