Evaluación de Algoritmos de Ruteamiento Multipunto en Redes de ...

La simulación del comportamiento de algoritmos de ruteamiento multicast requiere de
tres etapas fundamentales: la generación de escenarios (modelo) que sean lo más cercanos
al sistema real en donde los algoritmos operan, la implementación de los algoritmos y la
configuración de los experimentos de simulación.
5.2.1 Generación de Escenarios de Simulación
Respecto de la generación de escenarios de simulación, la literatura apunta a utilizar
topologías aleatorias de Waxman [48] como topología de red para evaluar los algoritmos
de ruteamiento. Un software bastante popular (Ns‐2 [49] ‐ Anexo B) utiliza el generador
de topologías GT‐ITM [52], que incluye las topologías de Waxman. Sin embargo, algunos
generadores de topologías ([53], [54]) intentan generar escenarios que se aproximen
mayormente a redes reales, considerando por ejemplo el hecho de la naturaleza
jerárquica de Internet o la existencia de sistemas autónomos.
En [48] se proponen dos modelos de grafos aleatorios de Waxman. El método para la
generación del grafo se basa en generar distancias aleatorias entre cada par de nodos. A
partir de esa distancia se define, con una cierta probabilidad, la existencia de un enlace.
Esto se realiza para cada par de nodos del grafo. Los enlaces resultantes con sus nodos
respectivos conforman un grafo aleatorio de Waxman. La probabilidad de que un enlace
exista entre un par de nodos u y v está dada por:
−d(
u,
v)
β Lα
P[(
u,
v)]
= e , donde d(u,v) es la distancia entre los nodos u y v, L es la máxima
distancia posible entre dos nodos, α y β son dos parámetros entre 0 y 1, donde el
aumento de α indica un aumento en la proporción de enlaces largos sobre enlaces cortos
(en distancia), y un aumento en β implica un aumento en el grado6 de los nodos.
Una problemática de los grafos de Waxman es que entre los grafos resultantes se
pueden generar también grafos disconexos, a pesar de adecuar sus parámetros. La
segunda problemática es que entre ellos se generan grafos con nodos terminales, o sea,
nodos de grado uno. En caso de una falla en un enlace que conecta un nodo terminal, el
nodo quedaría desconectado del resto de la red, lo que no representa bien la realidad, ya
que en las redes reales los nodos presentan al menos dos enlaces emanando de ellos,
propiedad que se conoce como Two‐connected (2‐conectada). En [55] se muestra que el
rendimiento de algoritmos de ruteamiento multicast cuando estos son aplicados a redes
reales es idéntico al rendimiento cuando aquellos son aplicados a redes 2‐conectadas.
En el presente trabajo, la evaluación de algoritmos se realizó bajo topologías de
Waxman modificadas , donde los grafos resultantes son siempre redes conexas, con
grado mayor o igual a dos en cada nodo.
5.2.2 Implementación de Algoritmos
La implementación de los algoritmos depende de varios factores, por ejemplo: quién
los está implementando, en qué lenguaje, sobre qué máquina, etc. En este trabajo se
utilizó una herramienta de simulación disponible en Internet que ya posee varios
algoritmos implementados, sin embargo tuvieron que ser implementados algunos otros.
Para más detalles ver 6.1.
6 El grado de un nodo de un grafo simple es la cantidad de aristas o lados que concurren a él.
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