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

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La distinción entre algoritmos “eficientes” e “ineficientes” en términos de su función de complejidad de tiempo (polinomial o exponencial) es realizada tomando en cuenta una medida de peor caso. Por ejemplo, un algoritmo con una función de complejidad de tiempo 2 n es más rápido que uno con función n 5 para problemas de tamaño menor a 20. Sin bien algoritmos de tiempo polinomial son “deseables”, existen problemas que no pueden ser resueltos con algoritmos de este tipo. O simplemente no se ha encontrado algún algoritmo que los resuelva en tiempo polinomial. A este tipo de problemas se les llama “problemas intratables”. Existen esfuerzos de teóricos para probar y encontrar cuales problemas son intratables, y como relacionarlos entre ellos. Este trabajo se basa en la teoría de la NP‐completitud, iniciada a comienzos de los 70s [45]. Uno de los tópicos de interés en [45] es sobre una clase de problema: la clase NP de problemas de decisión (un problema de decisión es aquel cuya solución es “sí” o “no”). Allí se sugiere que estos problemas pueden ser resueltos en tiempo polinomial por computadores no deterministas, de allí el nombre NP (no determinista polinomial). Esto insinúa que con la computación común existente hoy, puede decirse que cuando se habla de un problema de decisión, se está hablando de un problema intratable. Además, se menciona que existen problemas de la clase NP que tienen una cierta particularidad, la cual permite que si a un problema de esta clase se le encuentra alguna solución de tiempo polinomial, entonces todos los otros problemas en NP que tengan esta particularidad podrán ser resueltos en tiempo polinomial. A sí mismo, si un problema en NP es intratable, entonces todos los demás lo serán. A esta clase de problemas se les llama NP “resistentes” (NP‐hard), dado que se resisten a permanecer en la clase NP. En [46] se prueba que muchas versiones de problemas de decisión de problemas combinacionales bastante conocidos, son NP resistentes. Existe una gama amplia de problemas con una dificultad equivalente a los NP resistentes, los cuales se han categorizado en una clase de problemas llamada NP‐completos. Sin embargo, hasta ahora existe la siguiente pregunta: ¿Son los problemas NP completos intratables?. Esta es una pregunta abierta, y por ahora, en la práctica se utilizan heurísticas para resolver los llamados problemas NP‐completos, dado que no se conoce algún algoritmo que pueda resolverlos en tiempo polinomial con computadores deterministas. En 3.3 se mencionó que varios problemas de ruteamiento multicast son problemas NP completos, y por ello normalmente son utilizadas heurísticas. 84
ANEXO B: Breve Tutorial de Ns‐2 1 Introducción Ns (versión 2) es un software orientado a objetos. Es un simulador desarrollado en la universidad de Berkely, orientado al trabajo en redes. Está escrito en C++ y OTcl. Ns es especialmente útil para simular redes de área amplia y local. Aunque el Ns es bastante fácil de utilizar una vez que se ha familiarizado con el simulador, es bastante difícil trabajar la primera vez, pues hay pocos manuales simples y breves. Aunque hay mucha documentación escrita por los desarrolladores, que explican en profundidad el simulador, normalmente están orientados a usuarios experimentados en el trabajo de Ns. Esta ayuda intenta apoyar a los nuevos usuarios en una introducción rápida al uso del simulador. Se verán tópicos tales como: configuración de las redes para la simulación; donde buscar información adicional sobre componentes de red (en códigos del simulador); cómo crear nuevos componentes de red; etc. 2 Contexto Ns es un simulador que maneja una amplia variedad de redes IP. Incluye protocolos de red, tales como TCP y UPD, considera el comportamiento de las fuentes de tráfico, tal como ftp, telnet, Web, CBR y VBR, maneja mecanismos de administración de filas en los ruteadores, tal como: DropTail, RED and CBQ, maneja algoritmos de ruteamiento tales como Dijkstra, y otros. También considera redes multicasting y algunos protocolos de capa MAC para simulaciones de LANs. El proyecto que inició Ns ahora es parte del VINT project que desarrolla herramientas para la exhibición de los resultados de la simulación, el análisis de los datos y herramientas que convierten al formato de Ns las topologías de red generadas por software conocidos. Actualmente está disponible la versión 2 de Ns, que está escrita en C++ y OTcl (lenguaje orientado a objeto que se basa en el lenguaje Tcl, desarrollado en el MIT). Este documento habla brevemente sobre la estructura básica del Ns, y explica detalladamente cómo utilizar el Ns en base a ejemplos. La mayoría de las figuras utilizadas para describir la estructura básica del Ns y los componentes de red, provienen de la siguiente fuente: 5th VINT/Ns Simulator Tutorial/Workshop. Figura 1: Una visión de usuario simplificada para Ns 85
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UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA
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