Seminar SCION für Applikationsentwicklung: SDK, Path-Awareness, QUIC

Inhaltsverzeichnis

• Abstract
• Lernziele
• Zielgruppe und Voraussetzungen
• Inhalte (3 Tage)
• Übungen

Abstract

Dieses Entwicklerseminar zeigt, wie Anwendungen SCION-Funktionen aktiv nutzen. Schwerpunkt ist Path-Awareness: Pfade auswählen, Pfadwechsel steuern, Multi-Pfad-Strategien einsetzen und Fehlerfälle robust behandeln. Neben Architektur- und API-Grundlagen stehen praktische Labs im Vordergrund: Minimaler Client/Server über SCION, Telemetrie für Pfadentscheidungen, Failover-Logik, sichere Defaults sowie Integration in moderne Transport- und Service-Patterns (z. B. QUIC-basierte Ansätze, servicezentrierte Kommunikation). Zusätzlich werden Build-/Test-Strategien, CI-Checks, Observability in Applikationen und typische Integrationsfallen behandelt.

Lernziele

• SCION-Anwendungsmodell und Endhost-Bausteine verstehen
• Pfadauswahl als Bestandteil der Applikationslogik implementieren
• Failover und Multi-Pfad robust und messbar gestalten
• Testbarkeit, Monitoring und sichere Defaults in SCION-Apps etablieren

Zielgruppe und Voraussetzungen

• Zielgruppe: Software Engineering, Platform Engineering, SRE (Dev-nah), Netzwerknahe Entwicklung
• Voraussetzungen: Programmiererfahrung (z. B. Go/Python/Java), „SCION Grundlagen“ empfohlen

Inhalte (3 Tage)

• Tag 1: Grundlagen für Entwickler
  • SCION Endhost-Stack: Daemon/Dispatcher (Konzept) und App-Integration
  • Adressierung und Verbindungskonzepte
  • Pfadobjekte: Metadaten, Auswahlkriterien, Caching
  • Minimalbeispiel: Client/Server und End-to-End Request
• Tag 2: Resilienz und Pfadsteuerung
  • Failover-Strategien: Timeout-, Retry-, Circuit-Breaker-Modelle
  • Multi-Pfad: Parallelität, Priorisierung, Policy-Constraints (App-Sicht)
  • Fehlerklassen: „no path“, „unstable path“, „degraded path“
  • Observability in der App: Metriken, Logs, Trace-Annotationen
• Tag 3: Integration und Produktreife
  • Security-Defaults: Zertifikats-/Trust-Annahmen korrekt behandeln
  • Performance-Grundlagen: Latenz/Jitter, Path Diversity
  • CI/Test: deterministische Tests, Simulation von Path Changes
  • Capstone: Mini-Service mit pfadbewusster Client-Logik und Metriken

Übungen

• Minimaler SCION Service
  • Projektgerüst erstellen (Client/Server)
  • Verbindung über SCION initialisieren
  • Request/Response implementieren
  • Basis-Logging hinzufügen (Pfad-ID, Latenz)
  • Smoke-Test und Ergebnisprotokoll
• Pfadauswahl implementieren
  • Pfade abrufen und als Kandidatenliste speichern
  • Auswahlregel definieren (z. B. Latenz, Policy, Stabilität)
  • Fallback-Logik implementieren (Top-3 Pfade)
  • Messpunkte instrumentieren (welcher Pfad, warum gewählt)
  • A/B: Regel ändern und Wirkung vergleichen
• Failover und Retry
  • Fehler injizieren (Pfad blockiert oder degradiert)
  • Timeout- und Retry-Parameter definieren
  • Circuit Breaker für Pfad A implementieren
  • Automatischer Wechsel auf Pfad B validieren
  • Postmortem-Template ausfüllen (Symptom, Fix, Prevention)
• Capstone
  • Serviceziel definieren (z. B. Health API oder simple Data API)
  • Pfadpolicy in der App konfigurieren
  • Metriken exportieren (Requests, Errors, Pfadwechsel)
  • Lasttest light durchführen und Ergebnis interpretieren
  • Release-Checkliste erstellen