Wenn dem Netz die Intelligenz fehlt

29.09.2020

Für ihre hervorragenden Hochschulabschlüsse und Promotionen hat Bayerns Wissenschaftsminister Bernd Sibler fünf Frauen ausgezeichnet. Katharina Dietz ist eine von ihnen. Sie hat an der Universität Würzburg Informatik studiert.

„Qualifizierte Ingenieurinnen wie Sie braucht unser Land.“ Mit diesen Worten gratulierte Wissenschaftsminister Bernd Sibler Katharina Dietz zu ihrer hervorragenden Masterarbeit. (Bild: StMWK / Andreas Gebert)

Jedes Jahr verleiht das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst fünf Preise für hervorragende Hochschulabschlüsse oder Promotionen an Studentinnen der Ingenieurwissenschaften an bayerischen Hochschulen. Die Preise sind mit jeweils 2.000 Euro dotiert. Mit der Auszeichnung sollen die „beeindruckenden Leistungen der Studentinnen in ihrem Fachbereich honoriert und zugleich andere Frauen zu einem ingenieurwissenschaftlichen Studium ermutigt werden“, wie es in einer Pressemitteilung des Ministeriums heißt.

In diesem Jahr wurden die Preise am Dienstag, 22. September, in München vergeben. Unter den Ausgezeichneten mit dabei war Katharina Dietz. Sie hat an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg Informatik studiert. Den Preis erhielt sie für ihre Masterarbeit zum Thema „Softwaregesteuerte Netzwerke“, die sie bei Professor Tobias Hoßfeld, Inhaber des Lehrstuhls für Informatik III (Kommunikationsnetze), angefertigt hat.

Gefährliche Schwachstellen in Netzwerken

„In meiner Arbeit habe ich mich mit den Haupteinflussfaktoren auf die Performance von sogenannten 'software-defined networks' beschäftigt“, erklärt Katharina Dietz. Der Kerngedanke hinter solchen Netzwerken ist es, das Netz an einem zentralen Punkt zu managen, durch den die darunterliegenden Geräte wie Router oder Switches konfiguriert werden. Das erhöht die Flexibilität und Skalierbarkeit der Netze, weil Änderungen zentral vorgenommen werden können.

„Dieser Ansatz bringt jedoch auch das Problem mit sich, dass dieser zentrale Punkt eine Schwachstelle darstellen kann, denn durch einen Ausfall fehlt quasi die ganze Intelligenz des Netzes, und bei einer Überlast kann es zu einem Kapazitätsengpass kommen“, so die Informatikerin. Deswegen verteile man das Management öfter auf mehrere Punkte im Netz, wobei verschiedene Architekturen möglich sind.

Unterschiedliche Architekturen im Vergleich

Katharina Dietz hat in ihrer Masterarbeit das Verhalten zweier solcher verteilter Architekturen untersucht, die dieses Problem auf unterschiedliche Weise lösen. Da es allerdings schwer ist, dafür echte Daten zu erhalten, hat sie die notwendigen Daten mittels Simulation erhoben. Dafür konnte sie auf die Masterarbeit ihres Betreuers Nicholas Gray zurückgreifen. Gray hatte ein spezielles Simulationsframework mit Komponenten für „software-defined networks“ erweitert. „Damit ist es möglich, eine Vielfalt an echten Netzen zu simulieren und diese beliebig zu konfigurieren, wie beispielsweise verschiedene Verkehrsmuster der Kommunikation, die das Netz durchläuft“, so Katharina Dietz.

Aus den gewonnenen Erkenntnissen hat Dietz dann Vorhersagemodelle für die betrachteten Architekturen gebaut, welche aus den Charakteristiken bezüglich des Netzwerk-Layouts die Performance des Netzwerkes voraussagen.

Vorbild für künftige Studentinnen

„Qualifizierte Ingenieurinnen wie Sie braucht unser Land dringender denn je! Den Fachkräftemangel können wir nur dauerhaft beheben, wenn wir das gesamte Potential unseres akademischen Nachwuchses ausschöpfen: das männliche und das weibliche“, sagte Minister Sibler bei der Preisverleihung. Kein Land könne es sich angesichts des globalen wirtschaftlichen Wettbewerbs leisten, auf das Know-how und auf die Kreativität von Frauen – egal in welchem Berufsfeld – zu verzichten.

Mit ihrer Leidenschaft für die Ingenieurwissenschaften könnten die Preisträgerinnen als „Vorbilder für künftige Studentinnen und unsere Zukunftsgestalterinnen von morgen“ dienen, so Sibler, und damit dazu beitragen, dass sich in Zukunft noch mehr junge Frauen für ein MINT-Studium entscheiden.