Enrutamiento en redes tolerantes al retardo


El enrutamiento en redes tolerantes a retrasos se refiere a la capacidad de transportar , o enrutar, datos desde un origen a un destino, que es una capacidad fundamental que deben tener todas las redes de comunicación. Las redes tolerantes a los retrasos y las interrupciones (DTN) se caracterizan por su falta de conectividad , lo que resulta en una falta de rutas instantáneas de extremo a extremo. En estos entornos desafiantes, los protocolos de enrutamiento ad hoc populares, como AODV [1] y DSR [2]no establecer rutas. Esto se debe a que estos protocolos intentan primero establecer una ruta completa y luego, una vez establecida la ruta, reenvían los datos reales. Sin embargo, cuando las rutas instantáneas de un extremo a otro son difíciles o imposibles de establecer, los protocolos de enrutamiento deben adoptar un enfoque de "almacenar y reenviar" [ cita requerida ] , donde los datos se mueven y almacenan gradualmente en toda la red con la esperanza de que eventualmente llegar a su destino. [3] [4] [5] Una técnica común utilizada para maximizar la probabilidad de que un mensaje se transfiera con éxito es replicar muchas copias del mensaje con la esperanza de que una de ellas tenga éxito en llegar a su destino. [6]

Hay muchas características que los protocolos DTN, incluido el enrutamiento , deben tener en cuenta. Una primera consideración es si la información sobre contactos futuros está disponible. Por ejemplo, en las comunicaciones interplanetarias , muchas veces un planeta o una luna es la causa de la interrupción del contacto y las grandes distancias son la causa del retraso en la comunicación. Sin embargo, debido a las leyes de la física , es posible predecir el futuro en términos de las horas en que los contactos estarán disponibles y cuánto tiempo durarán. Estos tipos de contactos se conocen como contactos programados o predecibles . [7] Por el contrario, en las redes de recuperación de desastres, la ubicación futura de las entidades comunicantes, comopersonal de respuesta a emergencias , puede que no se conozca. Este tipo de contactos se conocen como contactos intermitentes u oportunistas .

Una segunda consideración es si se puede aprovechar la movilidad y, de ser así, qué nodos son móviles. Hay tres casos principales que clasifican el nivel de movilidad en la red. Primero, es posible que no existan entidades móviles. En este caso, los contactos aparecen y desaparecen en función únicamente de la calidad del canal de comunicación entre ellos. Por ejemplo, en las redes interplanetarias , los objetos grandes en el espacio, como los planetas, pueden bloquear los nodos que se comunican durante un período de tiempo determinado. En segundo lugar, es posible que algunos, pero no todos, los nodos de la red sean móviles. Estos nodos, a veces denominados Data Mules , [8] [9]son explotados por su movilidad. Dado que son la fuente principal de comunicación transitiva entre dos nodos no vecinos en la red, una cuestión de enrutamiento importante es cómo distribuir correctamente los datos entre estos nodos. En tercer lugar, es posible que la gran mayoría, si no todos, los nodos de la red sean móviles. En este caso, un protocolo de enrutamiento probablemente tendrá más opciones disponibles durante las oportunidades de contacto y es posible que no tenga que utilizar cada una. [3] [10] [11] [12] Un ejemplo de este tipo de red es una red de recuperación de desastres donde todos los nodos (generalmente personas y vehículos ) son móviles. [13] Un segundo ejemplo es una red vehicular donde los automóviles, camiones y autobuses móviles actúan como entidades comunicantes.[3]

Una tercera consideración es la disponibilidad de recursos de red. Muchos nodos, como los teléfonos móviles, están limitados en términos de espacio de almacenamiento, velocidad de transmisión y duración de la batería. Otros, como los autobuses en la carretera, pueden no ser tan limitados. Los protocolos de enrutamiento pueden utilizar esta información para determinar mejor cómo se deben transmitir y almacenar los mensajes para no sobrecargar los recursos limitados. A partir de abril de 2008, la comunidad científica ha comenzado a tomar en consideración la gestión de recursos sólo recientemente, y esta sigue siendo un área de investigación activa.