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

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H 1 Introducción istóricamente las telecomunicaciones se desarrollaron bajo dos paradigmas: la comunicación punto a punto (industria de la telefonía y las redes de computadores) y la comunicación broadcast (industria de la televisión). Sin embargo, en la última década, bajo la masificación de las redes de computadores, se han estado desarrollando aplicaciones que involucran a un grupo que puede consistir de uno o más emisores y uno o más receptores. El tipo de comunicación que permite ejecutar estas aplicaciones es conocida como comunicación multipunto. La comunicación multipunto es algo natural para miembros de un grupo que se encuentran en un mismo lugar, sin embargo, replicar esta situación para miembros que se encuentran geográficamente distantes, involucra un estado en la tecnología de las comunicaciones que aún dista de ser eficiente. Los avances en el desarrollo de la tecnología que permite establecer la comunicación multipunto ha abierto posibilidades más concretas a algunas ideas que han surgido desde hace ya más de una década, tal como: la educación y trabajo a distancia, telemedicina, videoconferencias, simulación interactiva distribuida o DIS, entre otras aplicaciones. La comunicación multicast permite que un paquete dirigido a un grupo se transmita a través de una única ruta hasta ciertos puntos en la red en donde tal paquete debe ser replicado para permitir alcanzar a todos los destinos. La comunicación multicast, a diferencia de muchas conexiones unicast desde la fuente a todos los destinos, es ventajosa principalmente porque hace uso de un menor de los recursos de la red (especialmente: ancho de banda). Sin embargo, una desventaja de multicast y broadcast es que sólo son soportadas en transmisiones UDP, perdiendo la confiabilidad que transmisiones TCP pueden otorgar. Hay iniciativas que intentan otorgar extensiones multicast a TCP, tal como SCE [1], TCP‐SMO [2], M/TCP [3], TCP‐XM [4]. Multicast fue probado a gran escala en 1992 durante un “audiocast” a 20 sitios en Internet desde una reunión del Internet Engineering Task Force (IETF) [5]. Desde esta época se han realizado numerosos esfuerzos para sobrellevar los desafíos que la comunicación multipunto presenta. Mientras se desarrollan nuevos servicios multicast para la Internet, las demandas por una infraestructura que soporte adecuadamente tales servicios se hacen cada vez más presentes. Sin embargo ¿Son mayores los beneficios que los servicios multicast aportan, comparados con las exigencias que impone sobre la infraestructura?. Esta pregunta es abierta y debería responderse tomando en cuenta las economías de escala naturales en Internet. Uno de los desafíos básicos de la comunicación multipunto, es el establecimiento de las rutas por donde la información debe fluir. Este problema es conocido con el nombre de ruteamiento multipunto (RM), y cuando éste involucra restricciones sobre ciertas medidas de interés para los usuarios, tal como límite en el retardo desde fuente a destino, jitter, etc., se habla de RM con calidad de servicio (QoS). El problema de RM no es nuevo, sin embargo las soluciones implementadas en Internet tienden a generar árboles de distribución (responsables de conectar a los miembros del grupo) que cargan algunos sectores de la red más que otros. Al saturar algunos enlaces de la red, es posible que un mayor número de solicitudes de conexión sean rechazadas. La capacidad de algortimos 8
de ruteamiento multipunto (ARM) para permitir un mayor número de conexiones frente a solicitudes es una capacidad deseada. Esta capacidad parece ser menor en soluciones implementadas en protocolos de ruteamiento multicast, en comparación con algunas propuestas en la literatura. Los algoritmos de ruteamiento multipunto, y en particular la comparación de éstos son el foco del estudio de este trabajo. El resto del escrito está organizado como sigue: en el capítulo 2, se expone una taxonomía para la comunicación multipunto, la cual permite clasificar los algoritmos. Dicha taxonomía basa sus dimensiones en una taxonomía propuesta en [6]. En el capítulo 3 se describe el modelo de red y se define formalmente el problema de ruteamiento multipunto. Luego, en el capítulo 4 se describen algunos algoritmos de RM: algunos vinculados a protocolos de RM y otros propuestos en la literatura. En el capítulo 5 se describen los métodos de comparación de algoritmos de RM. En el capítulo 6 se realiza una comparación de algunos de los algoritmos descritos en 4 mediante simulación. Finalmente, en los capítulos 7 y 8 se presentan los resultados, interpretación y conclusiones del trabajo. 9
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NodeListEntry *Entra1; int NumDestA
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