Encaminhamento probabilístico de dados nomeados em redes tolerantes a atraso

Abstract

Atualmente a arquitetura na qual a Internet se baseia assenta na ideia de comunicação fima-fim sempre disponível. É esperado que uma ligação entre a origem e o destino da informação esteja sempre disponível. Contudo, existem situações onde tal não é possível, ou não é garantido. Nessas situações é necessário ter uma abordagem diferente. Foi com esse intuito que nasceram as Redes Tolerantes a Atrasos (Delay Tolerant Networks, DTN). Neste tipo de redes, as ligações ponto a ponto são esporádicas, podendo acontecer em determinado momento, e no momento seguinte deixarem de estar disponíveis. Por exemplo, numa rede em que os nós são móveis, quando dois nós se cruzam estabelecem ligação. No momento seguinte, afastam-se e a ligação perde-se. As DTNs têm a capacidade de operar neste tipo de cenários, por exemplo. Para além desta assunção de que existe sempre uma ligação fim-a-fim disponível, a Internet, atualmente baseia-se também no conceito de IPs, ou seja, endereço de origem e endereço de destino. A informação em si não é tida em conta. Ultimamente tem sido tentada uma abordagem diferente. Uma abordagem na qual é tido em conta o conteúdo das mensagens. Um exemplo deste tipo de redes são as Redes de Dados Nomeados (Named Data Network, NDN). É aplicado o paradigma de produtor/consumidor, no qual existem dois tipos distintos de nós. O primeiro cria a informação e o segundo consome-a. Um nó que produza determinado tipo de informação coloca-a na rede, os nós que tiverem interessados na mesma, devem então subscrevê-la. O principal objetivo desta dissertação é acoplar estes dois tipos de redes. Mais precisamente tentar colocar uma abordagem semelhante às NDNs em cenários onde se utilizam DTNs. Nomeadamente, é sugerida uma abordagem no que diz respeito à distribuição de dados nomeados em cenários onde as DTNs operam. Pretende-se melhorar um protocolo de encaminhamento probabilístico que encaminha mensagens tendo em conta encontros prévios. Transportou-se para as redes de dados nomeados o paradigma das redes oportunistas de que se dois nós se encontram a probabilidade de se voltarem a encontrar aumenta. Havia-se aplicado esse conceito no contacto com conteúdos, agora esse conceito é também aplicado no contacto de interesses. Ou seja, os conteúdos são agora encaminhados consoante a probabilidade do nó recetor encontrar interessados no mesmo.

Nowadays the Internet is based on the idea that end-to-end link is always available. It is expected that a link between the source and destination is always available. But there are some scenarios where that is not possible our at least is not granted. In these situations a different approach is necessary. For that reason the Delay Tolerant Network (DTN) was born. In this kind of networks, links between nodes are exporadic, at some moment they are available, but after that they can no longer exist. For instance, in a mobile network, when nodes get physically close to each other they connect. In the next moment, one of the nodes move and the connection is lost. DTNs have the capacity to work in this kind of scenarios, for example. Besides this assumption, that an end-to-end link is always available, the Internet is based in the IP concept, that is, source and destination addresses. The information itself is not taken into account. Lately, a new approach has been tested. An approach where the content inside the messages is taken into account. One example of this kind of network is the Named Data Networks (NDN). A publisher/subscriber paradigm is applied. There are two different types of nodes. The first type creates information and the second one consumes it. A node that creates information, makes it available to the network, the ones that are interested in that information, should subscribe it. The main goal of this thesis is to combine this two types of network. More precisely, try to apply a NDN approach to a DTN scenario. To do this, a new named content distribution in DTN scenarios approach is suggested. Is intended to improve a probabilistic routing protocol that forwards messages based on previous encounters. The idea that if one node meets another node they are likely to meet again in the future, was transported from the oportunistic concept to the named data concept. That paradigm was first applied in contacts to contents, now it is also applied to interest contacts. That means, contents are now forwarded based on the other node’s probability to find interest in that content.