Green Networking erfährt große Aufmerksamkeit im Sinne nachhaltiger Informations- und Kommunikationstechnologien. Die entsprechende Forschung zielt auf energieeffizientere Computernetzwerke und damit auf Reduktion der mweltbelastung. Bisherige Forschung erzielte bereits beachtliche Fortschritte in Richtung grüner Netzwerk-Infrastrukturen durch Verbesserung der Energieeffizienz und die Nutzung erneuerbarer Energien. In der vorliegenden Dissertation wurden neue Konzepte und Methoden erforscht und evaluiert, die moderne Computernetzwerke aus einer grünen Perspektive zu verbessern helfen sollen. Wir haben uns besonders auf das Internetprotokoll (IP) konzentriert, das unverzichtbare Kernkomponenten der aktuellen Netzwerkgestaltung und -planung ist, sowie auf modernes Content Centric Networking (genauer: Named Data Networking (NDN); dieses gewinnt neben klassischem IP-basiertem Internet zunehmend an Bedeutung. Die vorliegende Dissertation leistet kurz zusammengefasst Beiträge wie folgt.

Green IP-Routing: Wir konzipierten und evaluierten Konzepte und Mechanismen für energieeffizientes Packet-Switching in grünen IP-Netzwerken; diese reduzieren u.a. den nergieverbrauch durch dynamische Veränderungen in entsprechend ausgerüsteten Netzwerksegmenten. Das Netzwerk(-Segment) wird dazu in Cluster partitioniert, die aus einem Header Node und mehreren Member Nodes bestehen. Nur der Header Node innerhalb eines Clusters führt das IP-Routing durch, während die Member Nodes die IP-Routing-bezogene Funktionalität in den Ruhezustand versetzen und die Paketvermittlung mithilfe von Tags durchführen. Mit Hilfe von Simulationen untersuchten wir die Auswirkungen unserer energieeffizienten Mechanismen auf die Leistung im Vergleich zu bestehenden grünen Lösungen.

Green Content-Routing: Zur Optimierung von Content-Anfragen und Caching im Hinblick auf eine umweltfreundliche Bereitstellung von Inhalten haben wir ein Content-Routing-Framework für grüne Named Data Netzwerke. Darüber hinaus haben wir eine quantitative Metrik zur Messung des ökologischen Fußabdrucks des Netzwerks eingeführt, um die Umweltfreundlichkeit eines Netzwerkknotens und somit einen grünen Pfad zu definieren. Grüne Pfade veranlassen den Verkehr, sich entlang von Routen zu bewegen, die mit umweltfreundlicher, erneuerbarer Energie betrieben werden. Wir haben die Leistung des vorgeschlagenen Ansatzes durch Simulationen von Named Data Netzwerken und grünen Metriken unter realen Topologien und deren meteorologischen Daten evaluiert, und präsentieren einen Vergleich mit bestehenden Caching-Verfahren. Wir haben die Leistung der vorgeschlagenen Ansätze durch Simulationen bewertet, wobei die Netzwerke reale Internet-Weitverkehrs-Topologien, meteorologische Daten und Daten über den realen Energie-Mix an Vermittlungsknoten reflektierten und die konzipierten grünen Metriken evaluierten. Die neuen Ansätze wurden mit Caching Schemata aus verwandten Arbeiten verglichen. Die Ergebnisse weisen auf ein großes Potenzial der in der Arbeit vorgeschlagenen grünen Ansätze hin, die Energieeffizienz und Umweltfreundlichkeit in realen Netzwerken signifikant zu verbessern.