Soporte de redes activas para un servicio integrado de multipunto fiable con control de congesti�n

Resumen

Las limitaciones de las tecnolog�as de red actuales, identificadas en la Agencia de Proyectos de Investigaci�n Avanzados para la Defensa (DARPA) durante 1995, han originado recientemente una propuesta de modelo de red denominado Redes Activas. En este modelo, los nodos proporcionan un entorno de ejecuci�n sobre el que se ejecuta el c�digo asociado a cada paquete. El objetivo es disponer de una tecnolog�a de red que permita que nuevos servicios de red sean desarrollados e instalados r�pidamente sin modificar los nodos de la red. Un servicio de red que se puede beneficiar de esta tecnolog�a es la transmisi�n de datos en multipunto con diferentes grados fiabilidad. Las propuestas actuales de servicios de multipunto fiable proporcionan una soluci�n espec�fica para cada clase de aplicaciones, y los protocolos existentes extremo a extremo sufren de limitaciones t�cnicas relacionadas con una fiabilidad limitada, y con la ausencia de mecanismos de control de congesti�n efectivos. Esta tesis realiza propuestas originales conducentes a solucionar parte de las limitaciones actuales en el �mbito de Redes Activas y multipunto fiable con control de congesti�n. En primer lugar, se especificar� un servicio gen�rico de multipunto fiable que, bas�ndose en los requisitos de una serie de aplicaciones consideradas relevantes, proporcione diferentes clases de sesiones y grados de fiabilidad. Partiendo de la definici�n del servicio gen�rico especificado, se dise�ar� un protocolo de comunicaciones sobre la tecnolog�a de Redes Activas que proporcione dicho servicio. El protocolo dise�ado estar� dotado de un mecanismo de control de congesti�n para que la fuente ajuste din�micamente el tr�fico inyectado a las condiciones de carga de la red. En esta tesis se pretende tambi�n profundizar en el estudio y an�lisis de la tecnolog�a de Redes Activas, experimentando con dicha tecnolog�a para proporcionar una realimentaci�n a sus dise�adores. Dicha experimentaci�n se realizar� en tres �mbitos: el de los servicios y protocolos que puede soportar, el del modelo y arquitectura de las Redes Activas y el de las plataformas de ejecuci�n disponibles. Como aportaci�n adicional de este trabajo, se validar�n los objetivos anteriores mediante una implementaci�n piloto de las entidades de protocolo y de su interfaz de servicio sobre uno de los entornos de ejecuci�n disponibles. Abstract The limitations of current networking technologies identified in the Defense Advance Research Projects Agency (DARPA) along 1995 have led to a recent proposal of a new network model called Active Networks. In this model, the nodes provide an execution environment over which the code used to process each packet is executed. The objective is a network technology that allows the fast design and deployment of new network services without requiring the modification of the network nodes. One network service that could benefit from this technology is the transmission of multicast data with different types of loss tolerance. The current proposals for reliable multicast services provide specific solutions for each application class, and existing end-to-end protocols suffer from technical drawbacks related to limited reliability and lack of an effective congestion control mechanism. This thesis contains original proposals that aim to solve part of the current drawbacks in the scope of Active Networks and reliable multicast with congestion control. Firstly, a generic reliable multicast network service will be specified. This service will be designed from the requirements of a relevant set of applications, and will provide different session classes and different types of reliability. Then, a network protocol based on Active Network technology will be designed such that it provides the specified network service. This protocol will incorporate a congestion control mechanism capable of performing an automatic adjustment of the traffic injected by the source to the available network capacity. This thesis will also contribute to a deeper study and analysis of Active Network technology, by experimenting with the technology in order to provide feedback to its designers. This experimentation will be done attending to three different scopes: support of Active Network for services and protocols, Active Network model and architecture, and currently available Active Network execution environments. As an additional contribution of this work, the previous objectives will be validated through a prototype implementation of the protocol entities and the service interface based on one of the current execution environments.