Dados nomeados em redes móveis Ad Hoc

Abstract

As redes móveis Ad hoc são compostas por nós móveis, que têm a capacidade de, autonomamente, criar uma rede de comunicações entre eles, sem assistência de um ponto de acesso, contrariamente às redes de infraestrutura. A comunicação é sem fios e ocorre diretamente entre os nós vizinhos, localizados no mesmo raio de alcance. No entanto, neste tipo de redes, a topologia da rede é muito dinâmica, devido à mobilidade dos nós, à entrada e saída de nós na rede e às quebras de ligações constantes, que provocam alterações inesperadas nas rotas. Além disso, o meio de comunicação é sem fios e partilhado entre os nós vizinhos. O paradigma dos dados nomeados (NDN - Named Data Networks) pode contribuir para minimizar alguns dos problemas das redes Ad hoc. As NDNs constituem uma alternativa às redes IP, apontada como uma das mais promissoras arquiteturas de rede da Internet do futuro e baseiam-se no paradigma receiver driven. Os utilizadores (consumidores de informação) apenas têm que saber qual o conteúdo (nome) pelo qual têm interesse, não sendo necessário conhecer a sua localização (endereço). Para obter a informação que deseja, o consumidor propaga um pacote de interesse através da rede. Quando este atinge um nó produtor ou um nó intermédio, que possua o conteúdo em cache, os dados são devolvidos pelo caminho inverso. Nesta dissertação propôs-se uma nova estratégia de reenvio de Interesses e Dados, designada por MPRstrategy (MultiPoint Relay), numa rede de dados nomeados Ad hoc. O objectivo é diminuir o envio redundante de pacotes e melhorar o desempenho da rede. Os pacotes de interesses são enviados apenas por um subconjunto de nós vizinhos, escolhidos de modo a minimizar as retransmissões. Além disso, o reenvio é atrasado de modo a poder reduzir as transmissões redundantes. Os pacotes de dados seguem o percurso inverso, se possível. Senão são reenviados da mesma forma. A estratégia foi implementada e avaliada no simulador ndnSIM, mostrando melhorias de desempenho, quando comparada com outras alternativas.

The mobile networks Ad hoc are composed by mobile nodes, which have the ability to, autonomously, create a communications network between them, without assistance from an access point, in contrast to the infrastructure networks. The communication is wireless and occurs directly between the neighbor nodes, located in the same range. However, in this type of network, the topology of the network is very dynamic due to the mobility of the nodes, the input and output nodes in the network and to the breaks of connections constant, which cause unexpected changes of path. In addition, the means of wireless communications is shared among the nodes neighbor. The paradigm of the named data (NDN - Named Data Networks) can help to minimize some of the problems of Ad hoc networks. The NDNs are an alternative to IP networks, and are viewed as one of the most promising network architectures for the future Internet. This new paradigm is based on the receiver driven. Users (consumers of information) just have to know what is the content of (name) by which you have an interest, not being necessary to know its location (address). To get the information that it want, the consumer propagates a interest packet through the network. When this reaches a producer or an intermediate node, which have the content cached, the data is returned by the reverse path. This dissertation proposed a new Interests and Data packet forwarding strategy, called MPRstrategy (Multipoint Relay), for named-data Ad Hoc networks. The aim is to reduce packet transmission redundancy and improve network performance. The interests packets are sent only by a subset of neighboring nodes chosen to minimize retransmissions. Furthermore, forwarding is delayed in order to reduce redundant transmissions. Data packets follow the reverse route if possible. Otherwise, they are forwarded in the same way. The strategy was implemented and evaluated in ndnSIM simulator, showing improved performance compared to other alternatives.