Un evaluador de Algoritmos de Ruteo Tesista Mario Marcelo Berón Universidad Nacional de San Luis - Argentina Asesor Científico Gregorio Hernández Peñalver.

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1 Un evaluador de Algoritmos de Ruteo Tesista Mario Marcelo Berón Universidad Nacional de San Luis - Argentina Asesor Científico Gregorio Hernández Peñalver Universidad Politécnica de Madrid – España Co-Asesor Científico Edilma Olinda Gagliardi Universidad Nacional de San Luis - Argentina

2 El problema del ruteo y sus aplicaciones Los algoritmos de ruteo online Las clases de grafos utilizadas como modelo Criterios de Evaluación Evaluador de algoritmos de ruteo Conclusión Redes de computadoras Índice Objetivos Evaluación de Algoritmos- Experimentos - Resultados Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

3 Objetivos Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Construir una herramienta que permita: Estudiar los algoritmos de ruteo Incorporar con facilidad: algoritmos de ruteo, criterios de evaluación, clases de grafos, etc. Interactuar con otras herramientas tales como compiladores y graficadores Modificar sus rutinas con complejidad media Ejecutar en distintas plataformas y en máquinas de diferentes capacidades de procesamiento Ser manipulada por expertos en la temática o usuarios de otras disciplinas

4 El problema del ruteo y sus aplicaciones Los algoritmos de ruteo online Las clases de grafos utilizadas como modelo Criterios de Evaluación Evaluador de algoritmos de ruteo Conclusión Redes de computadoras Índice Objetivos Evaluación de Algoritmos- Experimentos - Resultados Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

5 El problema de ruteo y sus aplicaciones Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

6 El problema de ruteo y sus aplicaciones Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

7 El problema de ruteo y sus aplicaciones Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

8 El problema del ruteo y sus aplicaciones Los algoritmos de ruteo online Las clases de grafos utilizadas como modelo Criterios de Evaluación Evaluador de algoritmos de ruteo Conclusión Redes de computadoras Índice Objetivos Evaluación de Algoritmos- Experimentos - Resultados Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

9 Redes de Computadoras Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Existen distintas formas de interconectar ordenadores. Estas formas se conocen con el nombre de topologías de interconexión. Retícula Lineal Árbol Anillo Estrella Como se puede observar estas topologías y combinaciones de las mismas poseen una infraestructura física.

10 El problema del ruteo y sus aplicaciones Los algoritmos de ruteo online Las clases de grafos utilizadas como modelo Criterios de Evaluación Evaluador de algoritmos de ruteo Conclusión Redes de computadoras Índice Objetivos Evaluación de Algoritmos- Experimentos - Resultados Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

11 Algoritmos de Ruteo Online Ruteo Geométrico El plano completo de la red no se conoce en los nodos. G es un grafo plano con n vértices, aristas con peso distancia euclídea o unidad. ¿Qué conoce el paquete? Las coordenadas de o, d y de los vértices de V(o) Cuando llega a v, aprende las coordenadas de V(v) Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

12 Algoritmos de Ruteo Online Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Ruteo voraz (greedy routing) d v El paquete sale de v al vecino más próximo a d

13 Algoritmos de Ruteo Online Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Ruteo por Brújula (compass routing) d El paquete sale de v al vecino que minimiza el ángulo con la recta vd v

14 Algoritmos de Ruteo Online Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Ruteo por Brújula Aleatorizado (random compass routing) El paquete va de v a uno de los vértices b + (v) o b - (v) con igual probabilidad b+(v)b+(v) v d b-(v)b-(v)

15 Algoritmos de Ruteo Online Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Ruteo Voraz Brújula (greedy-compass routing) El paquete se mueve desde v al vértice entre {b + (v), b - (v)} que minimiza la distancia a d b+(v)b+(v) v d b-(v)b-(v)

16 Algoritmos de Ruteo Online Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Ruteo por Caras (face routing) o d

17 Algoritmos de Ruteo Online Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Ruteo por Caras (face routing) o d

18 Algoritmos de Ruteo Online Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Ruteo por Caras (face routing) o d

19 Algoritmos de Ruteo Online Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Ruteo por Caras II (face routing II) o d

20 Algoritmos de Ruteo Online Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Ruteo por Caras II (face routing II) o d

21 Algoritmos de Ruteo Online Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Ruteo por Caras II (face routing II) o d

22 Algoritmos de Ruteo Online Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Ruteo por Caras II (face routing II) o d

23 El problema del ruteo y sus aplicaciones Los algoritmos de ruteo online Las clases de grafos utilizadas como modelo Criterios de Evaluación Evaluador de algoritmos de ruteo Conclusión Redes de computadoras Índice Objetivos Evaluación de Algoritmos- Experimentos - Resultados Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

24 Clases de Grafos Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo En las redes móviles, cada nodo tiene su radio de transmisión. Por consiguiente dos nodos están conectados si se encuentran dentro de su radio de transmisión. El grafo que modela esta situación se conoce como grafo unidad.

25 Clases de Grafos Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Grafo de Gabriel Grafo de Vecindad Relativa Triangulaciones de Delaunay Inválido u v w uv uv w uv u v w k u v w

26 Clases de Grafos Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Grafo de Gabriel Grafo de Vecindad Relativa Triangulación de Delaunay

27 Clases de Grafos Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Sin embargo el Grafo de Gabriel presenta el siguiente inconveniente: uvuv ¿Por qué eliminar el arco (u,v) si en realidad no altera la planaridad del grafo? uvuv Grafos de Morelia

28 El problema del ruteo y sus aplicaciones Los algoritmos de ruteo online Las clases de grafos utilizadas como modelo Criterios de Evaluación Evaluador de algoritmos de ruteo Conclusión Redes de computadoras Índice Objetivos Evaluación de Algoritmos- Experimentos - Resultados Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

29 Criterios de Evaluación Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Tasa de Éxito Dilatación de enlace promedio Dilatación euclidiana promedio Para la evaluación de algoritmos de ruteo es necesario tener en cuenta: Los algoritmos en sí mismos Las clases de grafos que se utilizan Los criterios de evaluación Los tipos de experimentos que se realizan

30 El problema del ruteo y sus aplicaciones Los algoritmos de ruteo online Las clases de grafos utilizadas como modelo Criterios de Evaluación Evaluador de algoritmos de ruteo Conclusión Redes de computadoras Índice Objetivos Evaluación de Algoritmos- Experimentos - Resultados Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

31 Evaluador de Algoritmos de Ruteo Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

32 Evaluador de Algoritmos de Ruteo Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo El Evaluador fue especificado utilizando el método RAISE. RAISE es atractivo porque: Permite especificar sistemas en cualquier nivel de abstracción. Las herramientas provistas con el método poseen soporte para la construcción, validación, verificación y refinamiento de las especificaciones. Posee un lenguaje de especificación (RSL) que es de amplio espectro. RSL, es un lenguaje modular, contiene construcciones típicas de los lenguajes de programación. Además permite seleccionar el estilo de especificación.

33 Evaluador de Algoritmos de Ruteo Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Consideraciones del Evaluador: Biblioteca de Funciones Especificación de sus rutinas Documentación Ambiente flexible y amigable Economía de Recursos Portabilidad

34 El problema del ruteo y sus aplicaciones Los algoritmos de ruteo online Las clases de grafos utilizadas como modelo Criterios de Evaluación Evaluador de algoritmos de ruteo Conclusión Redes de computadoras Índice Objetivos Evaluación de Algoritmos- Experimentos - Resultados Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

35 Evaluación de Algoritmos -Experimentos y Resultados-4

36 Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Evaluación de Algoritmos -Experimentos y Resultados-4

37 Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Evaluación de Algoritmos -Experimentos y Resultados-4

38 Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Evaluación de Algoritmos -Experimentos y Resultados-4

39 Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Evaluación de Algoritmos -Experimentos y Resultados-5

40 Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Evaluación de Algoritmos -Experimentos y Resultados-5

41 Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Evaluación de Algoritmos -Experimentos y Resultados-5

42 Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Evaluación de Algoritmos -Experimentos y Resultados-5

43 El problema del ruteo y sus aplicaciones Los algoritmos de ruteo Las clases de grafos utilizadas como modelo Criterios de Evaluación Evaluador de algoritmos de ruteo Conclusión Redes de computadoras Índice Objetivos Evaluación de Algoritmos- Experimentos - Resultados Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo

44 Conclusiones Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo El estudio de los algoritmos de ruteo es de principal importancia ya que en el futuro permitirá solucionar problemas tecnológicos. La construcción de herramientas que faciliten el estudio de algoritmos de ruteo que sean adaptables y de fácil uso simplifica el estudio de los algoritmos de ruteo. La construcción de herramientas de análisis requiere de un estudio profundo de las distintas estrategias de ruteo, lenguajes de programación diseño y especificación.

45 Conclusiones Un Evaluador de Algoritmos de Ruteo Las estrategias de ruteo al vuelo son atractivas por su escaso uso de recursos y porque permiten generar esquemas híbridos que poseen las mismas características. El uso de Métodos de Ingeniería, en particular RAISE, permitió entender exhaustivamente el funcionamiento de los algoritmos de ruteo y los métodos de generación de clases de grafos utilizados. Además posibilitó la creación de documentación útil para el usuario experto del sistema.