Modelle und Methoden zur Konstruktion ausfallsicherer Netzwerke

Zusammenfassung Sicher hat jeder schon einmal gelesen, daß durch Baggerarbeiten ein zentrales Telefonkabel zerstört wurde und dadurch ein Gebiet vom Telefonnetz abgehängt wurde. Bei einem Brand in einer zentralen Schaltstelle in Chicago im Mai 1988 waren sogar für eine Zeitlang der internationale Flughafen, das Banknetz und der Notruf nicht mehr telefonisch erreichbar [Zor89]. Was war passiert? Anscheinend hatte man nicht für genügend Redundanz und Umleitungsmöglichkeiten im Netz gesorgt. Glasfaserkabel und ihre praktisch unbegrenzten Kapazität verleiteten dazu, sehr „dünne“ Netze bauen, um Kosten zu sparen. Ein kostenminimales Netz, das alle Knoten (Verteiler, Schaltstellen, etc.) miteinander verbindet, hat die Gestalt eines Baumes; ein baumförmiges Netz ist aber das Gegenteil von ausfallsicher. Das andere Extrem, ein vollständig vermaschtes Netz mit Kabeln zwischen jedem Paar von Knoten, ist aus Kostengründen nicht erwünscht. Man muß also zwischen der Kostenminimierung und der Erhaltung einer gewissen Redundanz abwägen. Dazu möchte ich zwei Modelle vorstellen, von denen das eine nur auf die Netz-topologie Rücksicht nimmt, und das andere auch noch Kabelkapazitäten in Betracht zieht.