Hierarchical Inter-Regional Routing Algorithm for Interplanetary Networks

Alessi, Nicola (2019) Hierarchical Inter-Regional Routing Algorithm for Interplanetary Networks. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Ingegneria informatica [LM-DM270]
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Abstract

Le comunicazioni interplanetarie sono caratterizzate da lunghi ritardi, perdite elevate e connettività intermittente con frequenti interruzioni. Lo stack TCP/IP è inadatto nell'affrontare questo tipo di problemi. Mentre inizialmente l'unico scenario di riferimento erano le comunicazioni interplanetarie, negli anni successivi è nato il termine "Challenged Networks" per identificare le reti in cui i protocolli tradizionali falliscono. L'idea si evolve così in Delay/Disruption Tolerant Networking(DTN), con l'obiettivo di fornire una soluzione adatta alle challenged network. Tra i vari aspetti in cui le reti DTN differiscono dai protocolli TCP/IP abbiamo il modo in cui viene effettuato routing. L'attuale algoritmo di routing utilizzato proposto per le reti DTN è chiamato Contact Graph Routing(CGR). L'aspetto che contraddistingue il CGR dagli algoritmi di routing tradizionali è che esso costruisce una rotta di "contatti" (ovvero delle possibilità di comunicazione programmate), anzichè costruire un percorso di nodi. Questa caratteristica è efficace nell'ambito delle reti DTN, dove i contatti sono noti a priori. Nonostante il CGR sia molto efficiente, esso presenta dei problemi di scalabilità. Infatti, con l'aumentare del numero dei contatti, il suo tempo di esecuzione tende a crescere fino a degradare le prestazioni dell'intera rete. In questa tesi viene proposto un algoritmo di routing chiamato Hierarchical Inter-regional Routing (HIRR) che ha l'obiettivo di mitigare il problema di scalabilità del CGR dividendo i nodi della rete in diverse regioni amministrative, in cui l'utilizzo del CGR non risulta essere critico. Lo scopo principale di HIRR è quindi quello di cercare di trarre il massimo beneficio dal CGR, accettando un ragionevole compromesso fra ottimalità delle rotte e tempo di calcolo. Questa tesi è stata svolta al NASA Jet Propulsion Laboratory(JPL) situato a Pasadena in California, aderendo al Visiting Student Research Program (VSRP).

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Alessi, Nicola
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
IPN,interplanetary networking,DTN,Delay disruption tolerant networking,CGR,contact graph routing,routing,hierarchical routing,challenged networks,rfc5050,rfc4838,store and forward,passageway,inter regional routing
Data di discussione della Tesi
14 Marzo 2019
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