Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Progetto IS-MANET WP3: Algoritmi e modelli Roberto BERALDI Milano 01.03.2004.

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1 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Progetto IS-MANET WP3: Algoritmi e modelli Roberto BERALDI Milano 01.03.2004

2 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica WP3: Task.. Internetworking e protocolli end-to-end –Definizione di modelli e metodologie per lo studio e la specifica di algoritmi host-to-host (routing), end-to-end (trasporto). Algoritmi distribuiti e discipline di comunicazione – Studio e specifica di algoritmi distribuiti fondamentali su MANET,.. discipline di comunicazione uno-a-molti (group multicast) e molti-a-molti (publish/subscribe),.. Coordinamento –Attività di coordinamento tra i workpackage WP4, WP5 e WP6 al fine di controllare la coerenza delle soluzioni innovative proposte e la loro effettiva integrabilità

3 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica WP3: Modelli ed algoritmi I Task del WP –M5: DRAFT; M10: REVISED; M28: FINAL Personale –3 Strutturati Baldoni, Beraldi, Cioffi –2 Dottorandi Milani, Querzoni –1 Tecnico Termini

4 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Contributi… Protocolli di routing unicast Algoritmi e modelli per sistemi mobili Aspetti Applicativi – (Messina)

5 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Protocolli di routing Stato dellarte protocolli routing unicast –R.Beraldi, R.Baldoni, "Unicast Routing Techniques for Mobile Ad Hoc Networks", The Handbook of Mobile Ad Hoc Networks, Chapter 7, CRC press, dicembre 2002 Studio di schemi di caching in protocolli ibridi –R. Beraldi, R. Baldoni, A Caching Scheme for Routing in Mobile Ad Hoc Networks and Its Application to ZRP, IEEE Transactions on Computers, agosto 2003

6 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Algoritmi e modelli sistemi dinamici Pub/Sub –A. Virgillito, R. Beraldi, R. Baldoni On Event Routing in Content-Based Publish/Subscribe through Dynamic Networks, (FTDCS'03), –R. Baldoni, R. Beraldi, S. Tucci Piergiovanni, A. Virgillito, Measuring Notification Loss in Publish/Subscribe Communication Systems, Proceedings of the 10th International Symposium Pacific Rim Dependable Computing, Papeete, Tahiti, French Polynesia, March 2004 –R. Baldoni, R. Beraldi, S. Tucci Piergiovanni, A. Virgillito, On the Modelling of Publish/Subscribe Communication Systems, Concurrency and Computation: Practice and Experiences, John Wiley and Sons (to appear) Architettura middleware per comunicazioni inter-hoc –M. Patini, R. Beraldi, C. Marchetti, R. Baldoni, A Middleware Architecture for Inter ad-hoc Networks Communication, MMIS03-WISE 2003 - Rome (Italy)

7 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Algoritmi e modelli sistemi dinamici DMUTEX in reti MANET –Estensione del lavoro R. Baldoni, A. Virgillito, R. Petrassi. A Distributed Mutual Exclusion Algorithm for Mobile Ad-Hoc Networks, 7th IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC 2002), Italy, 1-4 July 2002 –S. Baehni, R. Baldoni, R. Guerraoui, B. Pochon The Driving Philosophers, http://ic2.epfl.ch/publications/documents/IC_TECH_REPORT_200415.pdf Ordinamento degli eventi in ambienti mobili –R. Prakash and R Baldoni, Causality and the Spatial-Temporal Ordering in Mobile Systems, Journal of Mobile Networks and Applications (MONET), Baltzer, to appear

8 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Caching Problema Nei sistemi wireless è facile ottenere informazioni per il routing (le trasmissioni sono bcast). Il problema e assicurarne la validità., ossia che linformazione corrisponda allattuale topologia Quando cancellare le info in cache? (timeout..) Proposta Sistema di caching basato su zone con un nodo (cache leader) responsabile della propagazione e validita delle informazioni da scrivere in cache da parte dei nodi della zona.. Studio simulativo dello schema nel framework ZRP (Zone Routing Protocol)

9 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Caching Il cache leader diffonde informazioni di routing relative ai percorsi attivi (ai quali partecipa) dentro una zona (caching zone) e ne assicura la validità Ad esempio, C2 può diffondere nella sua zona informazioni di raggiungibilità dei nodi che formano il percorso attivo (ne diventa il next-hop rispettivamente ai nodi della zona) path attivo cache leader S D caching zone C2 A A

10 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica

11 Pub/Sub Problema Definzione di un modello computazionale per sistemi Pub/Sub Approccio Assumiamo lesistenza di due bound sui tempi di propagazione nel sistema per le operazioni di … –sottoscrizione (desottoscrizione) (Tsub e Tusub) e –pubblicazione di un evento (Tdiff) Ciò consente di (i) definire un intervallo di sottoscrizione, usato nelle definizioni di liveness e safety; (ii) sviluppare un modello per valutare le prestazioni del sistema (notification probability)

12 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Pub/sub Dopo il tempo Tsub, tutti i processi del sistema conoscono con probabilità 1 la nuova sottoscrizione, (analogamente per Tusub) Lintervallo di sottoscrizione e delimitato dagli eventi sub/usub

13 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Pub/sub Dopo Tdiff tutti i processi ricevono le notifiche con prob. 1

14 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Proprietà… History H, insieme ordinato di eventi generati dalle operazioni pub, sub, pub, notify Safety –Legality: Nessun processo riceve notifiche di eventi per i quali non è interessato –Validity: Nessun processo riceve notifiche di eventi mai pubblicati Liveness –Se la sottoscrizione di un processo P ha inizio at tempo s ed ha durata maggiore di Tdiff, allora P riceve almeno le notifiche di tutti gli eventi pubblicati in [s+Tsub, s+T ON -Tusub]

15 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Tempo di pubblicazione di un evento, dato che essa si è verificata nellintervallo di sottoscrizione è una v.c. uniformemente distribuita Probabilità di notifica, d pub/sub: perfomance model 1

16 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica pub/sub: perfomance model Classe di funzioni potenza, –Parametro esponente (1/r)

17 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica pub/sub: perfomance model Classe di funzioni potenza, –Parametro esponente (1/r)

18 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica pub/sub: perfomance model Modello epidemico –Sistema composto da N nodi.. –Se un nodo riceve una sottoscrizione è infettato –La rapidità con cui nuove parti sono infettate è direttamente proporzionale alla percentuale del sistema infettato ed al numero di nodi non ancora infettati

19 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica DMutex Algoritmo token-based con circolazione del token on-demand Il token segue un ring logico e dinamico –Il prossimo nodo e stabilito da una Politica P, nel nostro caso si sceglie il nodo più vicino (con il minimo numero di hop) tra quelli non ancora visitati –Informazioni di routing mediante DSR Simulazioni mediante GloMoSim Prestazioni: –combinano quelle degli algoritmi Token Asking e Circulating Token

20 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Informatica e Sistemistica Conclusioni… Affrontati temi relativi ad algoritmi e modelli (routing unicast, pub/sub, dmutex) Altri dettagli nel deliverable…