Nuevos protocolos para el descubrimiento y la composición automática de servicios en redes móviles ad hoc
•
0 j'aime•357 vues
Recommandé
Contenu connexe
Similaire à Nuevos protocolos para el descubrimiento y la composición automática de servicios en redes móviles ad hoc
Similaire à Nuevos protocolos para el descubrimiento y la composición automática de servicios en redes móviles ad hoc (20)
Dernier
Dernier (20)
Nuevos protocolos para el descubrimiento y la composición automática de servicios en redes móviles ad hoc
- 1. Nuevos protocolos para el descubrimiento y la composición automática de servicios en redes móviles ad hoc Unai Aguilera Irazabal Defensa de tesis doctoral 3 de mayo de 2013
- 2. Agenda 1. Introducción 2. Hipótesis y objetivos 3. Solución y arquitectura general 4. Descubrimiento de servicios 5. Composición automática 6. Conclusiones
- 3. 1. Introducción 2. Hipótesis y objetivos 3. Solución y arquitectura general 4. Descubrimiento de servicios 5. Composición automática 6. Conclusiones
- 4. Introducción Redes de computadores Comunicaciones inalámbricas Computación ubicua (Weiser 1991) Minimizar intervención Nuevas funcionalidades} Composición de servicios 4 de 68
- 5. Redes ubicuas Diferentes características Movilidad, comunicación, computación,… Infraestructura fija Red Wi-Fi Redes espontáneas Redes ad hoc 5 de 68
- 6. Inalámbricas Múltiples saltos Sin infraestructura Movilidad Redes móviles ad hoc (MANET) 6 de 68
- 7. Operación distribuida Topología dinámica Capacidad variable Redes móviles ad hoc (MANET) 7 de 68
- 8. Despliegue sin infraestructura Computación colaborativa Aplicaciones de las redes MANET 8 de 68
- 9. Composición de servicios Proceso similar a la definición de un flujo de trabajo constituido por diferentes servicios. Para describir un servicio compuesto es necesario especificar los servicios utilizados, el flujo de datos de entrada salida y sus dependencias de ejecución. Casati et al. (2001), Rao et al. (2003) Servicio buscado S1 S2 S3 Servicios disponibles Composición 9 de 68
- 10. 1. Introducción 2. Hipótesis y objetivos 3. Solución y arquitectura general 4. Descubrimiento de servicios 5. Composición automática 6. Conclusiones
- 11. 2.1 Objetivos
- 12. Objetivo Composición automática en redes MANET Revisión bibliográfica Flujo de trabajo predefinido Conocimiento a priori servicios Participación usuario/desarrollador 12 de 68
- 13. Objetivo Composición automática Especificación características Minimizar participación Adecuada a redes MANET 13 de 68
- 14. Propuesta composición Grafo distribuido de servicios (Gu et al (2008)) Redes con infraestructura Aplicar a redes MANET Composición automática Detección distribuida de conexiones 14 de 68
- 15. Descubrimiento de servicios Esencial para composición Compatibilidad entrada/salida Soluciones anteriores Descripciones sintácticas Tipo de los servicios Integración con el grafo 15 de 68
- 16. Propuesta descubrimiento Compatibilidad parámetros Ontología Mayor expresividad Reducir información propagada Reutilizar tipos de parámetros 16 de 68
- 17. 2.2 Hipótesis
- 18. Hipótesis La composición de servicios en una red móvil ad hoc puede llevarse a cabo mediante la utilización de un grafo distribuido de servicios que es construido y mantenido en respuesta a los cambios que pueda sufrir la topología de la red. Este grafo debe posibilitar la composición de servicios de una manera más rápida haciendo uso de la información de rutas y conexiones de servicios que contiene. 18 de 68
- 19. Sub-hipótesis El descubrimiento de servicios en una red móvil ad hoc puede llevarse a cabo en base a una solicitud que contenga la descripción funcional (parámetros de entrada/salida) del servicio deseado y categorizados de acuerdo a una ontología de conceptos, permitiendo así mejorar el proceso de descubrimiento. Esta mejora se traduce tanto en un aumento de la expresividad durante las búsquedas como en la reducción del número de mensajes enviado. 19 de 68
- 20. 1. Introducción 2. Hipótesis y objetivos 3. Solución y arquitectura 4. Descubrimiento de servicios 5. Composición automática 6. Conclusiones
- 21. 3.1 Solución
- 22. Definición del problema Búsqueda sub-grafo G = (N , C) Gs G⊆ 22 de 68
- 23. Limitaciones Solución óptima Efectos indeseados Monitorización de la ejecución 23 de 68
- 25. Clasificación de parámetros Una ontología es una jerarquía de conceptos con atributos y relaciones que establece una terminología consensuada para definir redes semánticas de unidades de información interrelacionadas. Castells (2002) RDF y OWL Generalización/especialización Lenguaje sencillo 25 de 68
- 26. Uso de la ontología Relaciones jerárquicas (Paolucci et al. (2002)) Igualdad T (P1 ) T (P2 )≡ Subsunción T(P2) ⊆ T(P1) No compatibles T(P2) ≠ T(P1) 26 de 68
- 27. Descripción de servicios Servicio Parámetros de entrada Parámetros de salida ID Funcionalidad 27 de 68
- 29. Arquitectura Desplegada en cada nodo Colaboración de los nodos Red entre pares (P2P) 29 de 68
- 30. Gestión de red Detección de vecinos { Aparición/desaparición Balizas periódicas Difusión confiable { Terminales ocultos Mensajes ACK Acceso al medio IEEE 802.11 30 de 68
- 31. 1. Introducción 2. Hipótesis y objetivos 3. Solución y arquitectura 4. Descubrimiento de servicios 5. Composición automática 6. Conclusiones
- 32. Protocolo descubrimiento Distribuido Descripción semántica Proactivo Respuesta a la movilidad Encaminamiento 32 de 68
- 33. 4.1 Diseminación
- 34. Diseminación Servicios locales Propagar información Salto a salto Distancia máxima Tabla de parámetros 34 de 68
- 35. Tabla de parámetros Grupos de parámetros Lista de distancias Propagación Valor mayor { Mayor Cerca Disminuye saltos No es exacta { 35 de 68
- 36. Mensajes de actualización Modificaciones { Adiciones Eliminaciones Nuevo vecino Desaparición Registro servicio Eliminar servicio Cambio de tipo Eventos 36 de 68
- 37. 4.2 Búsqueda de servicios
- 38. Búsqueda de servicios Mensaje de búsqueda N servicios Tipo de parámetros de E/S Tiempo de vida - TTL{Propagación Comprobar servicios locales Emparejamiento Respuesta Tipos de búsquedas (ontología) {Exacta Genérica 38 de 68
- 39. Poda de mensajes Reducción de mensajes Salto Búsqueda propagada: 39 de 68
- 40. Búsquedas activas Mantenidas en la red Cambios topología MANET Nuevo vecino Eventos Desaparición de vecino Mensajes de cancelación { Aparición de servicios 40 de 68
- 41. Encaminamiento Destino Salto vecino Tipos de mensajes Gestión rutas Unicast único destino Multicast varios destinos{ Búsqueda/Respuesta Desaparición de vecinos{ 41 de 68
- 43. Evaluación descubrimiento Implementación en Java Simulador ns-2 + AgentJ Partición media de la red <= 5% ((Kurkowski et al. (2007)) Camino medio más corto = 4.15 saltos 43 de 68
- 44. Categorización de parámetros 44 de 68 Sin ontología Ontología
- 45. Poda de búsquedas 45 de 68
- 46. 1. Introducción 2. Hipótesis y objetivos 3. Solución y arquitectura 4. Descubrimiento de servicios 5. Composición automática 6. Conclusiones
- 47. Protocolo composición Grafo de conexión entre servicios Distribuido Descripción semántica Automático Proactivo 47 de 68
- 48. 5.1 Grafo distribuido de servicios
- 49. Grafo distribuido de servicios Servicios y conexiones Conexiones remotas Ruta de comunicación Conexión sucesores Salidas Entradas 49 de 68
- 50. Construcción del grafo Diseminación Nodos intermedios Ontología {Colisiones de parámetros 50 de 68
- 51. Inhibición de colisiones Red asíncrona Múltiples detecciones Minimizar Propagar colisiones Inhibir en vecinos Rutas alternativas Incremento mensajes{ 51 de 68
- 52. 52 de 68
- 53. Navegación del grafo Conexión grafo Ruta comunicación Rutas Gestión de rutas {Directas Indirectas { Capa descubrimiento Desconexión de servicios 53 de 68
- 54. 5.2 Búsqueda en el grafo distribuido
- 55. Búsqueda de composiciones Especificar servicio Descripción de búsqueda {Parámetros de E/S Categorizados 55 de 68
- 56. Búsqueda en el grafo Registro local Buscar camino SInicio SFin Búsqueda hacia delante Conexión grafo 56 de 68
- 57. Búsqueda en el grafo Recepción de mensaje Servicio cubierto Recorre el grafo Servicio final Sub-grafo Múltiples soluciones 57 de 68
- 59. Evaluación composición Partición media de la red <= 8% (Kurkowski et al. (2007)) Camino medio más corto = 3 saltos Implementación en Java Simulador ns-2 + AgentJ 59 de 68
- 60. Uso del grafo distribuido Reactivo Grafo distribuido 60 de 68
- 62. 1. Introducción 2. Hipótesis y objetivos 3. Solución y arquitectura 4. Descubrimiento de servicios 5. Composición automática 6. Conclusiones
- 63. Conclusiones descubrimiento Categorización tipos Poda de búsquedas { Mayor expresividad Agrupamiento Reducción sobrecarga Menor tiempo búsqueda{ 63 de 68
- 64. Conclusiones composición Grafo distribuido de servicios Búsqueda automática Coste mantenimiento Ventajas {Menor % soluciones Escalabilidad limitada {Reduce T. Composición Maximizar acceso a funcionalidades {40 n. 5 m/s 64 de 68
- 65. Líneas abiertas descubrimiento Difusión inicial de las ontologías Selección de servicios Generalización del protocolo 65 de 68
- 66. Líneas abiertas composición Búsquedas hacia atrás y bidireccionales Selección de soluciones Ejecución de composiciones 66 de 68
- 67. Consideraciones finales Dos protocolos Implementación +Validación +Evaluación Selección de parámetros simulación (Kurkowski et al. (2007)) Descubrimiento Ontología/Poda Composición Grafo distribuido{ 67 de 68
- 68. Muchas gracias
Notes de l'éditeur
- Muchas gracias, Señor presidente, señores miembros del tribunal. Señoras y señores. Buenos días. A continuación, voy a dar paso a la exposición y defensa de mi tesis doctoral, titulada “Nuevos protocolos para el descubrimiento y la composición automática de servicios en redes móviles ad hoc”.
- Indicaré brevemente la estructura de esta exposición: [+] Primero, presentaré la temática de esta tesis doctoral que incluye una breve introducción a las redes móviles ad hoc y a la composición de servicios. [+] A continuación, introduciré la problemática concreta tratada en esta investigación, así como la hipótesis que la ha dirigido. [+] En tercer lugar, indicaré cómo se ha abordado la solución al problema y la arquitectura general propuesta, [+] Posteriormente, explicaré las características del protocolo de descubrimiento de servicios basado en la descripción de mediante ontologías de los parámetros de entrada y salida. [+] Y a continuación, me centraré en las particularidades de la solución para la composición automática de servicios basada en la construcción de un grafo distribuido, que junto con el punto anterior conforman las aportaciones principales de esta tesis doctoral. [+] Por último, resumiré las conclusiones extraídas tras la realización de esta investigación.
- Comenzaré, por lo tanto, con una breve introducción a la temática de esta tesis doctoral.
- [+] La aparición de las redes de computadores a finales de la década de los 60 supuso no solamente una revolución en el campo de las tecnologías de la comunicación, sino también en la concepción que hasta dicho momento se tenía de la propia ciencia de la computación. [+] Posteriormente, el auge de las comunicaciones inalámbricas proporcionó a los usuarios una mayor movilidad y libertad a la hora de acceder a este tipo de redes. [+] Por otro lado, la propuesta del paradigma de la computación ubicua, realizada por Weiser en 1991, supuso un cambio en el concepto que se tenía de la computación distribuida: ésta ya no se encontraba limitada a una sola máquina o red de máquinas determinadas, sino que podía ser realizada por varios dispositivos dispersos e integrados en el entorno en el que se encuentra situado el usuario. [+] La computación ubicua, entre otros objetivos, busca que el usuario no perciba la tecnología que le rodea, pero sí que sienta los beneficios y servicios asociados a su despliegue. Para conseguir esto, es necesario que los dispositivos involucrados trabajen con el mínimo de intervención necesaria por parte del usuario, que no tiene que saber cómo conectar o configurar los dispositivos existentes. [+] Además, cuando un usuario utiliza un entorno de computación ubicua debe poder acceder, tanto a las funcionalidades que de forma individual le proporciona cada uno de los dispositivos, como a otras más complejas obtenidas como resultado de la integración de dichas funcionalidades más simples. [+] Una de las formas de conseguir esta visión es mediante la composición de servicios, cuyo objetivo es resolver el problema de cómo crear estos servicios más complejos a partir de las funcionalidades disponibles en el entorno, y que constituye el tema principal de esta tesis doctoral.
- [+] Las redes ubicuas pueden poseer diferentes características respecto a la movilidad de los dispositivos que las constituyen, mecanismos de comunicación y recursos de computación disponibles. [+] Así, estas redes pueden tener una infraestructura fija de comunicación que determine cómo se organiza la topología de la red. Este es el caso, por ejemplo, de la utilización de puntos de acceso Wi-Fi que gestionan y centralizan la comunicación entre diferentes dispositivos de computación inalámbricos. [+] Sin embargo, existe también la posibilidad de que las redes sean constituidas de una manera espontánea por los propios dispositivos que las integran. [+] A este tipo pertenecen las redes ad hoc, que son objeto de la investigación aquí presentada.
- Las redes móviles ad hoc, MANET por sus siglas en inglés [+] son un tipo de redes inalámbricas que se basan en la propagación de mensajes [+] mediante múltiples saltos, con objeto de transmitir información a nodos que no se encuentran a distancia directa de transmisión. [+] La locución latina ad hoc , que significa literalmente para esto , hace referencia al hecho de que este tipo de redes carece de una infraestructura de comunicación predefinida. [+] Así, debido a la movilidad de sus integrantes, la comunicación en estas redes ocurre de una manera no planificada y respondiendo a la distribución de los dispositivos que exista en un momento determinado.
- Por lo tanto, las redes MANET presentan una serie de características que deben ser tenidas en cuenta por los protocolos y aplicaciones desarrolladas para las mismas: [+] Primero, su operación es distribuida; los nodos de este tipo de redes no se basan en una red de nodos fijos que le proporcionen la funcionalidad de encaminamiento, la cual debe ser realizada de una manera colaborativa por los diferentes nodos que integran la red. [+] Además, la topología es dinámica; los nodos que integran la red se conectan y desconectan aleatoriamente o cambian su posición dentro de la misma. Por lo tanto, los protocolos deben llevar a cabo las operaciones necesarias para garantizar que la conectividad pueda ser mantenida. [+] Por otro lado, esta movilidad supone variaciones en la capacidad de enlace, por lo tanto, los protocolos creados para este tipo de redes deben controlar y minimizar los errores que puedan aparecer.
- [+] Las redes MANET son útiles en aquellas situaciones en las que hay una necesidad de desplegar una red de dispositivos y no existe una infraestructura de comunicaciones anterior. [+] Además, su naturaleza distribuida las hace adecuadas para tareas como la computación colaborativa. Los dominios de aplicación de las redes ad hoc van desde [+] las situaciones de emergencia, [+] a las operaciones militares, [+] pasando por las redes de sensores, que pueden considerarse un tipo de red ad hoc orientada a la captura de información. Por otro lado, las redes móviles ad hoc también pueden utilizarse también en situaciones más cotidianas, como son [+] conferencias o [+] reuniones puntuales de personas en lugares sin acceso a una red tradicional.
- Por su parte, la composición de servicios puede presentarse como un proceso similar a la definición de un flujo de trabajo constituido por diferentes servicios. Para describir un servicio compuesto es necesario especificar los servicios utilizados, el flujo de datos de entrada/salida y sus dependencias de ejecución . [+] Así, el problema que plantea la composición automática de servicios es cómo construir dicho flujo de trabajo a partir de una especificación del servicio deseado y del conjunto de servicios disponibles.
- Se presentan a continuación la motivación y las hipótesis que han dirigido la investigación realizada.
- comenzando por indicar que objetivos han sido planteados para la misma.
- [+] La investigación se ha centrado en la aplicación de la composición automática de servicios a las características particulares de una red móvil ad hoc. [+] Tras una revisión bibliográfica inicial se constató que [+] las propuestas actuales para la composición en redes MANET se fundamentan en la aplicación de un flujo de trabajo predefinido que posteriormente es instanciado utilizando los servicios concretos proporcionados por los dispositivos de la red. [+] Por un lado, la definición de este flujo de trabajo necesita un conocimiento previo de los tipos de servicios disponibles en el entorno donde se va a llevar a cabo la composición. [+] y además requiere una mayor participación del usuario o desarrollador de la aplicación en su definición.
- [+] A diferencia de lo señalado anteriormente, esta investigación se ha centrado en obtener un mecanismo de composición de servicios automático [+] que esté basado en la descripción de las características del servicio buscado y no necesite de la especificación abstracta del servicio compuesto en forma de un flujo de trabajo. [+] El objetivo es minimizar así la intervención del usuario o desarrollador de la aplicación en el proceso de composición. [+] Además, dicha solución debe ser adecuada a las características propias de las redes móviles ad hoc.
- [+] Para conseguir el objetivo anterior, se ha propuesto aplicar un grafo pre-calculado de conexiones entre servicios que pueda ser utilizado para reducir el tiempo de composición y maximizar el tiempo de uso de funcionalidades de la red ad hoc. [+] La idea de pre-calcular un grafo para mejorar la composición de servicios no es nueva y ha sido propuesta en trabajos de investigación anteriores. Sin embargo, dicha propuesta había sido desarrollada y evaluada únicamente para su utilización en redes de dispositivos con una infraestructura fija. [+] Por lo tanto, la utilización de un grafo distribuido de servicios, y de los procesos correspondientes de gestión del mismo, no han sido aplicados y evaluados hasta ahora a las características de la redes móviles ad hoc, siendo esta una de las contribuciones de esta tesis. [+] Su utilización puede permitir no solamente reducir el tiempo de búsqueda de posibles soluciones a un problema de composición, sino también conseguir que la composición sea automática sin la necesidad de definir un flujo de trabajo creado por el usuario o desarrollador. [+] Además, se propone un proceso nuevo para la construcción del grafo de servicios que se basa en la detección distribuida de conexiones entre los servicios de la red.
- [+] Por otro lado, hay que tener en cuenta que el descubrimiento es una parte esencial del proceso de composición, principalmente en los entornos distribuidos y dinámicos como las redes móviles ad hoc, donde no existe un conocimiento perdurable de las características del entorno. [+] Además, durante la composición de servicios, uno de los aspectos que deben ser resueltos es la compatibilidad entre sus parámetros de entrada/salida. [+] De nuevo, tras comprobar el estado actual del descubrimiento en redes MANET se ha comprobado que [+] Primero, muchos protocolos de descubrimiento solamente utilizan descripciones sintácticas de los servicios. [+] En el caso de las soluciones semánticas estudiadas, estas categorizan los servicios de acuerdo a su tipo y no a al de sus parámetros de entrada/salida, por lo que no son útiles para establecer conexiones automáticas entre estos. [+] Además, dichas propuestas no son adecuadas para integrarse en el proceso de gestión del grafo de composición propuesto en esta tesis.
- [+] Se ha propuesto, por lo tanto, una solución para el descubrimiento de servicios en redes MANET que tiene en cuenta la compatibilidad entre parámetros de los servicios. [+] Dichos parámetros deben encontrarse categorizados de acuerdo a una ontología, y esto puede [+] mejorar el proceso de descubrimiento al posibilitar una mayor expresividad en las búsquedas [+] reducir la información propagada al agrupar distintos tipos de parámetros [+] y posibilitar la reutilización de las descripciones entre servicios de tipos de parámetros en la red.
- De acuerdo a lo comentado anteriormente, se han desarrollado las hipótesis que han dirigido la investigación.
- En el caso de la composición de servicios puede expresarse de la siguiente manera: [+] La composición de servicios en una red móvil ad hoc puede llevarse a cabo mediante la utilización de un grafo distribuido de servicios que es construido y mantenido en respuesta a los cambios que pueda sufrir la topología de la red. Este grafo debe posibilitar la composición de servicios de una manera más rápida haciendo uso de la información de rutas y conexiones de servicios que contiene.
- Por otro lado, el proceso de composición basado en la creación de un grafo distribuido de servicios necesita un mecanismo de descubrimiento con unas características adecuadas a las redes móviles ad hoc y al proceso de gestión del grafo. Se ha definido así una sub-hipótesis para su investigación: [+] El descubrimiento de servicios en una red móvil ad hoc puede llevarse a cabo en base a una solicitud que contenga la descripción funcional (parámetros de entrada/salida) del servicio deseado y categorizados de acuerdo a una ontología de conceptos, permitiendo así mejorar el proceso de descubrimiento. Esta mejora se traduce tanto en un aumento de la expresividad durante las búsquedas como en la reducción del número de mensajes enviado.
- Se presenta a continuación la solución propuesta y se introduce la arquitectura general de la solución.
- Comenzando primero por definir cómo se aborda la problemática planteada.
- [+] La composición de servicios en una red móvil ad hoc puede definirse como búsqueda de un sub-grafo dentro del grafo definido por la totalidad de las conexiones entre los servicios existentes en la red. [+] Así, si G es un grafo tal que N es el conjunto conformado por los nodos de la red ad hoc que constituyen los vértices del grafo y C es el conjunto de las aristas que determinan los enlaces de comunicación existentes [+] el problema de composición, aplicado a una red MANET, consiste en encontrar un sub-grafo en G tal que, los servicios seleccionados satisfagan las restricciones de la composición y, además, el conjunto de enlaces existente entre ellos permita la invocación del flujo de trabajo correspondiente a través de la topología de la red MANET.
- Durante la realización de la investigación de esta tesis doctoral, y debido a la complejidad que plantea la búsqueda de soluciones a los problemas propuestos, se ha limitado el alcance de la solución, dejando algunos propios del problema de la composición de servicios fuera de la misma. [+] Así, no se ha planteado como un objetivo la búsqueda de la mejor solución. Es responsabilidad del nodo que inició la composición determinar, por otros procedimientos, cuál es la solución que mejor se adecua a sus necesidades. [+] La propuesta realizada únicamente utiliza la compatibilidad entre las entradas y salidas, y no tiene en cuenta si la composición obtenida es válida desde un punto de vista de sus posibles efectos colaterales, es decir, si realmente una solución obtenida tiene el efecto requerido o, si por el contrario, realiza otras acciones asociadas y no deseadas. [+] Por último, la propuesta realizada se centra únicamente en la búsqueda de composiciones y no en la posterior ejecución y monitorización de las mismas.
- Se procede a continuación a explicar las características del uso que, en esta investigación, se hace de las ontologías para la descripción de los servicios ofrecidos en la red MANET.
- [+] una ontología es una jerarquía de conceptos con atributos y relaciones que establece una terminología consensuada para definir redes semánticas de unidades de información interrelacionadas. [+] Existen lenguajes para la representación de las relaciones entre diferentes conceptos, como pueden ser OWL y RDF, los cuales permiten establecer no solamente relaciones de especialización entre conceptos, sino también otras relaciones más complejas entre los mismos. [+] Sin embargo, en esta investigación únicamente se ha hecho uso de las relaciones de especialización/generalización entre conceptos. [+] Con objeto de no depender de una tecnología concreta para la elaboración de los experimentos realizados durante la investigación, se ha definido un lenguaje muy sencillo para la representación de las ontologías que se limita a establecer las relaciones padre-hijo entre diferentes conceptos y puede ser utilizado fácilmente durante las simulaciones.
- [+] Mediante la utilización de una ontología es posible determinar si existen diferentes relaciones entre los tipos de los parámetros de dos o más servicios. Estas relaciones son utilizadas por los protocolos de búsqueda y composición de servicios. Se distinguen relaciones de [+] igualdad, que ocurren cuando dos parámetros tienen el mismo tipo. [+] relación de subsunción, que sucede cuando el tipo de un parámetro es más general que el tipo de otro parámetro. Es decir, el tipo de uno se corresponde con un concepto que engloba al tipo del segundo. [+] Finalmente, es posible también que la ontología no establezca ninguna relación de jerarquía directa entre el tipo de los parámetros.
- [+] Los aspectos mínimos que un servicio debe satisfacer para poder ser utilizado en la composición de servicios, tal y como se define en esta investigación, son los siguientes: [+] Cada servicio debe estar identificado de forma unívoca en la red, para poder hacer referencia a él en los procesos de búsqueda y composición. Así el nombre de un servicio es utilizado en conjunción con el identificador único del nodo proveedor. [+] Un servicio puede definir un número de parámetros de entrada. Cada uno de estos parámetros de entrada debe tener un tipo que vendrá definido según una ontología de conceptos. [+] Los servicios disponen de una funcionalidad que puede ser ejecutada cuando se satisfaga el número y tipo de los parámetros de entrada requeridos por el servicio. [+] Por último, la ejecución del servicio puede dar como resultado un número de parámetros de salida. Al igual que en el caso de los parámetros de entrada, su tipo viene determinado también por una ontología de conceptos.
- Se resume ahora la arquitectura general de la solución propuesta, que integra los protocolos de descubrimiento y composición automática de servicios para redes MANET.
- [+] La arquitectura general está estructurada en 3 niveles principales y contiene 5 capas de funcionalidad. Los niveles de esta arquitectura son: [+] la gestión de red, [+] el protocolo de descubrimiento de servicios [+] y el protocolo para la composición automática, que se fundamenta en el anterior, constituyendo ambos las aportaciones principales de esta tesis doctoral. [+] La arquitectura debe estar desplegada en cada uno de los nodos de la red MANET que quieren participar en los procesos de descubrimiento y composición de servicios. [+] Además, la solución propuesta requiere la colaboración de todos los nodos implicados en la red [+] y tiene la naturaleza de una red entre pares, no existiendo a priori nodos controladores o centralizadores
- El nivel más básico de la arquitectura lo constituye la capa de gestión de red [+] que se encarga de proporcionar funcionalidades de comunicación fundamentales sobre el protocolo de acceso al medio IEEE 802.11. En concreto, esta capa se encarga de [+] La detección de vecinos, que es el proceso por el cual los nodos de la red determinan qué dispositivos se encuentran a distancia de un salto (comunicación directa) con ellos, y es uno de los mecanismos mediante el cual los nodos pueden obtener información sobre la topología de la red. [+] En concreto, cada nodo pueda detectar la aparición y desaparición de sus vecinos, [+] y está basado en el envío de balizas periódicas por parte de los nodos de la red. [+] Esta capa se encarga también de la difusión confiable, que intenta minimizar la perdida de mensajes debido a las colisiones entre transmisiones simultáneas. [+] Hay que tener en cuenta, que problemas como la existencia de los terminales ocultos , que sucede cuando dos posibles emisores no alcanzables entre sí pueden intentar de forma simultánea transmitir a un nodo vecino y común a ambos, no pueden ser gestionados correctamente en una red inalámbrica en modo ad hoc. [+] Para evitar este problema, se utilizan mensajes de reconocimiento o ACK con la finalidad de responder a cada transmisión, y proceder a reenviar aquellas para las que no se ha recibido respuesta.
- Se procede ahora a explicar las características del protocolo de descubrimiento, cuya categorización de los parámetros de entrada y salida mediante el uso de ontologías, el agrupamiento de la información por tipos durante la diseminación, así como el proceso de poda durante la búsqueda de mensajes, constituyen las aportaciones realizadas en este apartado.
- De acuerdo al estado actual, el protocolo de descubrimiento propuesto puede ser categorizado de la siguiente manera: [+] Primero, la solución propuesta es completamente distribuida y no se basa en el uso de directorios que permitan centralizar las descripciones de los servicios. [+] Como se ha comentado anteriormente, los servicios se describen mediante el tipo de sus parámetros de entrada y salida, los cuáles están categorizados usando una ontología. [+] Por otro lado, el proceso de diseminación de la información sobre los parámetros de un servicio es proactivo y se lleva a cabo con independencia de que se realicen o no solicitudes de búsqueda en la red. [+] Además, la información diseminada y las búsquedas realizadas por los nodos son mantenidas en la red móvil ad hoc frente a los posibles cambios que se producen en su topología. [+] Por último, el descubrimiento y encaminamiento se encuentran integrados de tal forma que la búsqueda de servicios produce la creación de las rutas de comunicación entre los nodos de la red.
- Se presenta ahora el proceso de diseminación en la red del tipo de parámetros.
- [+] Se debe tener en cuenta, que los servicios ofrecidos por cada nodo de la red son, inicialmente, solamente conocidos por el propio nodo que los provee. [+] Por lo tanto, es necesario propagar información con el propósito de facilitar la localización de los servicios. [+] El proceso de diseminación consiste en que, desde el nodo que provee el servicio, la información se difunde salto a salto a través de la red usando mensajes de actualización . [+] La diseminación se realiza hasta una cierta distancia máxima que depende de la configuración establecida para la red, siendo uno de los parámetros del protocolo de descubrimiento. [+] Por otro lado, cada nodo de la red mantiene una tabla, denominada tabla de parámetros , que contiene información acerca de los tipos de los parámetros de entrada/salida que han sido diseminados por nodos cercanos.
- [+] La tabla de parámetros de un nodo relaciona tipos pertenecientes a una ontología con el conjunto de los valores de distancia estimada. [+] Cuanto mayor sea el valor del indicador de distancia estimada para un tipo de parámetro concreto, más cerca se encontrará el nodo actual de un nodo o nodos que proporcionen un servicio con dicho tipo de parámetro, ya sea como entradas o como salidas. [+] El valor de distancia estimada para un parámetro disminuye en una unidad cada vez que la información sobre dicho parámetro se propaga un salto a través de la red. [+] La distancia estimada no es un valor exacto, debido al posible solapamiento, en una misma entrada de una tabla, de la información proporcionada por nodos cercanos. [+] Por otro lado, cada entrada de la tabla de representa a todos aquellos parámetros cuyos tipos están relacionados mediante igualdad o subsunción, de acuerdo a la información contenida en la ontología de conceptos utilizada. [+] Además, cada entrada puede contener una lista de valores de distancia estimada posibles para un parámetro dado, cada uno de ellos obtenido desde un vecino del nodo actual. Esto es debido a que, desde el nodo actual, pueden existir caminos de distinta longitud para alcanzar a parámetros cercanos con el mismo tipo o relacionados. [+] Por último, durante la diseminación siempre se propaga a los nodos vecinos, por cada tipo de parámetro de la tabla, el valor más grande de distancia de todos aquellos contenidos en una misma entrada.
- [+] Los mensajes de actualización propagados durante la difusión contienen las modificaciones que deben aplicar, a sus propias tablas de parámetros, los vecinos que los reciben. [+] Estas modificaciones están especificadas mediante dos listas con las acciones a realizar: una de entradas a añadir y otra de entradas a eliminar. [+] Cuando un nodo recibe un mensaje de actualización, aplica el algoritmo recogido en la página 94 de la memoria, para procesar las modificaciones contenidas y realizar los cambios correspondientes en su tabla. Como resultado de este proceso se pueden producir nuevos mensajes que se propagan a los vecinos de dicho nodo. [+] El proceso de diseminación de la información sobre el tipo de los parámetros responde a diferentes eventos: [+] Cuando un nodo detecta un nuevo vecino, propaga el estado actual de su tabla para que el nuevo vecino actualice su información y propague los cambios correspondientes. [+] Por otro lado, la desaparición de un vecino resulta en que el nodo actual elimine información de su tabla y propague los cambios a sus vecinos respectivos. [+] Además, cada vez que se registra en un nodo un servicio con nuevos parámetros se difunde la nueva información por la red. [+] y, asimismo, cada vez que un nodo elimina servicios debe indicar a sus vecinos si estos deben actualizar sus tablas. [+] Por último, los cambios en el tipo de una entrada de la tabla también produce una actualización que debe ser propagada por la red.
- Explicaré ahora el mecanismo para la localización de servicios en la red ad hoc.
- [+] Este proceso se inicia mediante el envío, por parte del nodo interesado, de un mensaje de búsqueda a sus vecinos. [+] Un mismo mensaje de búsqueda puede contener descripciones de múltiples servicios a localizar [+] Por cada servicio buscado es posible especificar [+] el tipo de los parámetros de entrada y salida que lo describen. [+] así como un tiempo de vida asociado que determina, durante la difusión del mensaje y junto con la información diseminada sobre los parámetros, si el mensaje debe ser propagado otro salto a través de la red. [+] El mensaje de búsqueda se difunde salto a salto desde el nodo emisor [+] y cada vez que es recibido por un nodo se lleva a cabo una comprobación entre las descripciones contenidas en el mensaje y los parámetros de los servicios locales en dicho nodo, aplicando las relaciones entre conceptos definida por la ontología correspondiente. [+] Si se produce un emparejamiento, entre una de las descripciones de servicio contenidas en el mensaje de búsqueda y alguno de los servicios ofertados por el nodo, se considera que se ha encontrado un servicio compatible. Como resultado se genera un mensaje de respuesta que se encamina hacia el nodo emisor utilizando la ruta creada durante la transmisión de la búsqueda. [+] El protocolo propuesto permite dos tipos de búsquedas de servicios, gracias a la aplicación de las relaciones jerárquicas de una ontología: [+] exactas, que localizan aquellos servicios cuyos parámetros son exactamente del tipo indicado. [+] y genéricas, que localizan aquellos servicios cuyos parámetros tengan el mismo o un tipo más específico que el indicado, de acuerdo a la ontología.
- [+] Durante la propagación de los mensajes de búsqueda se aplica un procedimiento de poda que tiene como finalidad reducir la cantidad de transmisiones realizadas. [+] Los mensajes de búsqueda se propagan nodo a nodo y el tiempo de vida de un parámetro es reducido en una unidad en cada salto que lleva a cabo el mensaje de búsqueda. [+] Al aplicar el proceso de poda los nodos únicamente propagan las búsquedas a sus vecinos [+] si el contador de tiempo de vida asociado a cada parámetro buscado, es mayor o igual que la distancia en saltos a dicho parámetro, de acuerdo a la información contenida en la tabla de parámetros del nodo que actualmente está procesando el mensaje.
- [+] En el protocolo propuesto, las búsquedas realizadas por los nodos de la red son mantenidas hasta que son explícitamente canceladas. [+] Esto permite que un nodo no solamente encuentre los servicios accesibles actualmente sino también otros que aparezcan posteriormente incluso debido a cambios en la topología de la red. [+] Cuando se producen cambios en la red, debido a la aparición o desaparición de nodos, se llevan a cabo acciones con las búsquedas activas que se encuentran almacenadas en cada nodo, con la finalidad de adecuarse al nuevo estado de la red. [+] Los eventos que pueden producir la gestión de las búsquedas activas son: [+] La aparición de un nuevo, que provoca que los nodos que lo han detectado, y que además contienen búsquedas que se encuentran activas, llevan a cabo la repropagación de dichas búsquedas con el objeto de que el nuevo nodo las reciba. [+] Y, por otro lado, la desaparición de un vecino tiene como consecuencia que los mensajes de búsqueda que habían sido recibidos desde dicho vecino deban ser eliminados del nodo actual. [+] Por último, las búsquedas deben ser eliminadas explícitamente mediante mensajes de cancelación. Estos mensajes indican qué descripciones contenidas en una búsqueda deben ser eliminadas. Cuando un nodo difunde un mensaje de cancelación, su propagación continúa por la red hasta que el mensaje de cancelación llega a un nodo sobre el que no produce ninguna modificación en sus búsquedas activas.
- Como se ha comentado anteriormente, el protocolo de descubrimiento propuesto integra el encaminamiento dentro del proceso de búsqueda de servicios. Cada nodo de la red mantiene una tabla de encaminamiento con información sobre las rutas que han sido descubiertas y que permiten la comunicación con otros nodos. [+] Las entradas de la tabla de encaminamiento relacionan el conjunto de destinos alcanzables con el conjunto de vecinos a través de los cuales se puede realizar el siguiente salto de un mensaje para llegar a dichos destinos. [+] El protocolo propuesto permite, una vez que se han construido las rutas de comunicación correspondientes, el envío de dos tipos de mensajes: [+] Los mensajes unicast, que posibilitan el envío de un mensaje a un único de la red, [+] Y los mensajes multicast que permiten enviar un único mensaje a varios nodos y encaminarlo de la forma adecuada. [+] Las rutas son gestionadas durante la movilidad de la red: [+] se construyen durante el envío de los mensajes de búsqueda y respuesta durante el descubrimiento de servicios. [+] y se eliminan como resultado de la detección de cambios en la red MANET.
- El protocolo de descubrimiento propuesto ha sido completamente implementado y evaluado.
- [+] Esta implementación se ha llevado a cabo utilizando el lenguaje Java y sockets UDP básicos para la transmisión inalámbrica en modo ad hoc. [+] La experimentación se ha realizado utilizando el simulador de red ns-2, extendido con AgentJ, que permite la ejecución de código Java en cada uno de los nodos de la red simulada. [+] Se ha tenido especial cuidado en seleccionar los parámetros de configuración del escenario de simulación de tal forma que la red tengan unas características adecuadas en cuando a su partición media y al camino medio más corto existente en la misma.
- Se ha evaluado el impacto que tiene el agrupamiento de los parámetros durante la transmisión de mensajes de actualización distribuyendo un número variable de servicios en la red ad hoc que se encuentran o no relacionados entre sí mediante las jerarquías de una ontología. [+] Puede comprobarse que el número de mensajes de actualización no crece tan pronunciadamente en el caso de que los parámetros de los servicios se encuentren relacionados según la ontología [+] reduciéndose en consecuencia también el tiempo de búsqueda de parámetros compatibles, al existir una menor congestión en la red.
- Se ha realizado un segundo experimento en el cual se ha comprobado cómo afecta el proceso de poda de mensajes de búsqueda. [+] Así, se ha comprobado que si se aumenta el porcentaje de búsquedas inválidas en la red, es decir, aquellas que buscan parámetros no existentes, se produce como consecuencia una reducción en el número de mensajes propagados debido al descarte de mensajes producido, [+] reduciendo, por lo tanto, la sobrecarga en la red ad hoc debida al protocolo. [+] Además, durante la poda se mantiene estable el porcentaje de servicios descubiertos [+] y como resultado también de una menor congestión en la red, se reduce el tiempo de descubrimiento de servicios. Además, de estos se han realizado otros experimentos de carácter más general.
- A continuación, presentaré las particularidades del protocolo de composición automática propuesto, que utiliza un grafo distribuido de conexiones entre servicios para posibilitar la composición automática, frente a las soluciones basadas en la definición de flujo de trabajo predefinido, y que además intenta reducir el tiempo de búsqueda de soluciones. El uso del grafo es aplicado y evaluado de acuerdo a las características propias de las redes MANET, adecuando su gestión a la naturaleza distribuida y móvil de este tipo de redes. .
- De acuerdo a la revisión bibliográfica realizada, este protocolo tiene las siguientes características: [+] El mecanismo de composición se basa en la construcción del grafo distribuido de servicios. La estructura construida es utilizada durante el proceso de composición con el objeto de reducir el tiempo de búsqueda necesario para encontrar una composición. [+] Además, la solución propuesta es de naturaleza distribuida y todos los nodos participan de la misma manera en el proceso de detección de colisiones y en la construcción del grafo. Se pretende así evitar la necesidad de utilizar un gestor centralizado del proceso de composición. [+] Por otro lado, la especificación de la composición a localizar se basa en la descripción de los tipos de los parámetros de entrada y salida del servicio compuesto, [+] y una vez especificado el servicio a componer, el proceso es automático. [+] Por último, la construcción de dicho grafo distribuido de servicios es un proceso proactivo que responde a la movilidad de la red de nodos y a los cambios en su topología.
- Se introducen ahora las particularidades del grafo distribuido de servicios.
- [+] El grafo distribuido de servicios se define como un grafo formado por los servicios, los parámetros de dichos servicios y las conexiones entre estos. [+] Además, ya que es de naturaleza distribuida, cada nodo de la red contiene únicamente una parte del grafo de servicios, la cual representa la relación entre los servicios locales contenidos en el propio nodo y de estos otros servicios en otros nodos de la red. [+] En el grafo, la existencia de una conexión entre dos servicios supondrá la existencia de una ruta de comunicación entre sus nodos. Estas rutas de comunicación son creadas durante las fases de creación y mantenimiento del grafo debido al paso de mensajes realizado. [+] Por último señalar, que en esta propuesta, el grafo es dirigido y las aristas permiten únicamente la navegación de un servicio hacia sus servicios sucesores (salidas a entradas).
- [+] El proceso de creación del grafo distribuido de servicios comienza con cada nodo de la red diseminando información sobre los parámetros de cada uno de los servicios que provee, utilizando para ello la funcionalidad que proporciona el protocolo de descubrimiento. [+] Como consecuencia de esto, los nodos que se encuentren situados en los caminos intermedios, y que conectan distintos nodos que proveen servicios, reciben información sobre los tipos de los parámetros de entrada y salida de estos servicios cercanos. [+] Cuando esto ocurre, el nodo lleva a cabo un proceso para comprobar si existe compatibilidad entre los parámetros de entrada y salida que conoce. [+] Esta compatibilidad ocurre cuando el tipo de un parámetro de entrada y otro de salida son iguales [+] o cuando el tipo del parámetro de entrada subsume al tipo del parámetro de salida, lo que significa que en ambos casos la salida de un servicio puede usarse como entrada de otro. [+] Cada vez que un parámetro de entrada y otro de salida son compatibles se dice que se ha producido una colisión de parámetros.
- El proceso de detección de colisiones entre los parámetros diseminados se lleva a cabo durante todo el tiempo de vida de la red ad hoc. [+] Debido a la naturaleza asíncrona de la red, es posible que varios nodos lleven a cabo la detección de colisiones de parámetros redundantes. [+] En algunos casos esta detección múltiple será deseable, ya que permitirá conocer, durante la creación del GDS, la existencia de rutas alternativas para conectar servicios. [+] Sin embargo, en otros casos puede producir una multiplicación de mensajes innecesarios, que no aportan ninguna ruta alternativa y que dan como resultado una mayor congestión en la red. [+] Para minimizar este problema, [+] cuando un nodo detecta una colisión, incluye, en el mensaje de actualización propagado por la capa de diseminación de parámetros, las colisiones detectadas. [+] Posteriormente, todos los nodos vecinos que reciban este mensaje de actualización inhibirán aquellas colisiones idénticas a las contenidas en el mensaje recibido.
- El paso posterior a la detección de una colisión es conectar a través del grafo los servicios cuyos parámetros de entrada y salida han colisionado. [+] Para ello, el nodo que detectó la colisión inicia una búsqueda, utilizando la capa de descubrimiento de servicios con los parámetros colisionados. [+] Los nodos que proveen los servicios con los parámetros compatibles recibirán dichas búsquedas y contestarán con mensajes de respuesta que contendrán la información sobre los servicios correspondientes. [+] Estas respuestas son recibidas por el nodo que detectó la colisión, que mantiene una tabla interna de respuestas por cada colisión de parámetros detectada. [+] Dicho nodo procede a notificar a los servicios con parámetros de salida compatibles, reenviando las respuestas recibidas desde los nodos con servicios de entrada correspondientes. [+] Como consecuencia de este proceso, se establece una conexión en el grafo desde los servicios con parámetros de salida hasta los servicios con parámetros de entrada compatibles.
- [+] Como se ha comentado anteriormente, la existencia de una conexión en el grafo entre un servicio y su sucesor, supone la posibilidad de llevar a cabo una comunicación desde el primero hacia el segundo. [+] La capa de gestión del grafo proporciona funcionalidad extendida sobre el encaminamiento del protocolo de descubrimiento explicado anteriormente. Se distinguen así dos tipos de rutas de comunicación entre los nodos de una red, o de forma más concreta, entre los servicios que estos proveen: [+] Primero, existen las rutas directas, que son gestionadas por la capa de descubrimiento de servicios y que permiten la comunicación mediante el envío de un mensaje unicast o multicast entre los nodos que proveen los servicios. [+] Sin embargo, existen también las rutas indirectas, que son rutas gestionadas por la capa de creación del grafo distribuido de servicios y, por lo tanto, únicamente utilizables a través de esta capa. Estas rutas permiten la comunicación entre los servicios conectados por el grafo, aplicando para ello un reenvío intermedio, llevado a cabo por el nodo que detectó la colisión y permite establecer una ruta entre los servicios implicados en ella. [+] Además, el encaminamiento lleva a cabo la detección de rutas desaparecidos gracias a la información proporcionada por la capa de descubrimiento y procede a desconectar los servicios del grafo en el caso de que se produzca una roturas de todas las rutas que conectan dos servicios.
- Explicaré ahora el proceso de búsqueda en el grafo.
- [+] Para que la búsqueda de un servicio compuesto pueda llevarse a cabo es necesario especificar cuáles son las características del servicio buscado indicando el número y tipo de sus parámetros de entrada y salida. [+] A partir de la descripción de búsqueda de un servicio compuesto se crean los servicios de especificación de la composición: el servicio de inicio y el servicio de fin. [+] El primero de ellos representa el comienzo de la composición y se construye como un servicio que no tiene entradas y que proporciona como parámetros de salida el conjunto de las entradas contenidas en la especificación [+] El segundo de los servicios representa el servicio final de la composición buscada y se construye como un servicio que posee, como parámetros de entrada, el conjunto de parámetros de salida de la descripción del servicio compuesto y no define ningún parámetro de salida.
- [+] Después de crear los servicios de especificación para una búsqueda, el nodo que inicia la composición lleva a cabo el registro de los estos como servicios locales. [+] En el caso de que existan servicios cuyas entradas/salidas sean compatibles con los servicios de inicio y fin registrados, dichos servicios pasarán a formar parte del grafo y se podrá iniciar la búsqueda de composiciones en el mismo. [+] La búsqueda de una composición es la búsqueda de un camino que, desde el servicio inicial, llegue hasta al servicio final correspondiente a la misma búsqueda, satisfaciendo los dependencias de parámetros de entrada de cada servicio intermedio. [+] La búsqueda consiste en una búsqueda hacia delante enviando mensajes desde cada servicio a sus sucesores en el grafo y los servicios seleccionados se van incluyendo en el mensaje propagado.
- [+] Cuando un servicio recibe un mensaje de búsqueda de composición comprueba si sus entradas se encuentran cubiertas. [+] Un servicio se establece como completamente cubierto cuando ha recibido mensajes de composición, correspondientes a una misma búsqueda, de diferentes servicios antecesores en el grafo y, además, la unión de todas las composiciones recibidas en dichos mensajes satisfacen todas las entradas del servicio. Es decir, dicho servicio podría ejecutarse con los datos proporcionados por sus antecesores. Si esto ocurre, el servicio se incluye en el mensaje y se propaga a sus propios sucesores. [+] El mensaje de composición recorre el grafo de conexiones de servicios paso a paso, hasta llega al servicio final de la composición, que se encuentra registrado en el nodo que la inició. Cuando esto ocurre y dicho servicio se encuentra también cubierto, el contenido del mensaje de composición recibido es una solución al problema de composición. [+] El servicio final podrá recibir múltiples soluciones a un mismo problema de composición mientras la búsqueda se encuentre activa.
- Se resumen ahora los aspectos fundamentales de la evaluación del protocolo de composición propuesto para redes MANET.
- [+] El protocolo para la composición automática de servicios ha sido también implementado y evaluado mediante el uso del simulador de red ns-2 extendido con AgentJ. [+] Como en el caso del descubrimiento, los experimentos se han llevado a cabo definiendo una serie de parámetros orientados a comprobar correctamente las características de la propuesta realizada.
- Se ha evaluado cómo afecta la variación del tiempo de pausa durante la movilidad de los nodos en la búsqueda de composiciones de distintas longitudes de servicios (3, 5 y 7 servicios). Los resultados se han comparado con un enfoque reactivo que únicamente envía mensajes cuando se realizan búsquedas y se ha comprobado que [+] el tiempo de búsqueda de composición es menor hasta en un 50 % cuando se usa el grafo distribuido de servicios, [+] lo que se debe a que la información de conexiones pre-calculada en la estructura permite guiar los mensajes por rutas más cortas.
- Se ha comprobado también que el mantenimiento del grafo distribuido tiene un coste asociado, y que no escala adecuadamente cuando se aumenta el número de nodos de la red. [+] la sobrecarga de la red aumenta rápidamente con el número de nodos, ya que se produce un mayor número de colisiones y conexiones en el grafo. [+] Además, esto resulta en una reducción del número de soluciones encontradas hasta en un 25 % para redes pequeñas (hasta 40 nodos), produciéndose una caída pronunciada para redes mayores.
- A continuación, se resumen las conclusiones obtenidas tras la realización de la investigación.
- Con respecto al descubrimiento de servicios, se ha concluido que: [+] la categorización de los tipos de los parámetros de entrada y salida de los servicios mediante el uso de una ontología [+] no solamente tiene como ventaja el permitir una mayor expresividad durante la búsqueda de servicios, ya que posibilita diferentes tipos de búsquedas, [+] sino también, como se ha demostrado en los experimentos, porque permite reducir el número de mensajes de diseminación necesarios mediante el agrupamiento de parámetros por tipo durante las transmisiones [+] Además, el procedimiento de poda de mensajes utilizado en la búsqueda de servicios [+] produce una en una menor sobrecarga en la red móvil ad hoc al descartar los mensajes que buscan servicios con parámetros inexistentes, [+] reduciéndose en consecuencia el tiempo de búsqueda al existir una menor congestión en la red ad hoc Además, este proceso de descubrimiento se integra de forma natural con el proceso de creación del grafo mediante colisiones entre parámetros diseminados propuesto en esta tesis doctoral.
- Respecto a la composición automática de servicios en una red ad hoc, se ha concluido que [+] La utilización del grafo distribuido de servicios en una red MANET [+] Permite la búsqueda de composiciones de manera automática sin la necesidad de especificar un flujo de trabajo predefinido y únicamente a partir de la especificación de las E/S del servicio deseado. [+] tiene un coste de mantenimiento asociado [+] como resultado del incremento en la comunicación requerida para su gestión que repercute en el aumento de la congestión de la red, y en el número de soluciones encontradas para una búsqueda de composición, que se reducen hasta en un 25 % [+] Además, hay que tener en cuenta que la solución propuesta no escala bien cuando se produce un aumento en el número de nodos de la red, debido a que se incrementa también la sobrecarga introducida por las tareas de creación y mantenimiento del grafo, ya que existen más alternativas para las conexiones entre los servicios del grafo. [+] Todo eso resulta en que la solución sea adecuada para redes con un número menor de 40 nodos con una velocidad de 5 m/s, aunque esto puede ser adecuado para muchas redes móviles en entornos de computación ubicua, que no suelen estar constituidos por una gran cantidad de dispositivos. [+] Sin embargo, se ha comprobado que el uso y mantenimiento de un grafo pre-calculado de servicios tiene ciertas ventajas, [+] y que resulta, como se esperaba, en una reducción en el tiempo de búsqueda de composiciones hasta en un 50%. Así, la solución propuesta es adecuada en aquellas situaciones en las que un nodo que busca una composición requiere un menor tiempo de respuesta para resolver un problema de composición, [+] y por lo tanto, maximizar el tiempo en el que el usuario puede utilizar funcionalidades del entorno durante la movilidad de la red, frente a la localización de todas las soluciones disponibles.
- Se comentan aquellos aspectos que han sido dejados como líneas futuras para el protocolo de descubrimiento: [+] Primero, se hace necesario un proceso por el que los nodos de la red puedan compartir las ontologías usadas para describir a los parámetros y reducir así la configuración inicial de la red, ya que en la solución actual la ontología se configura manualmente en cada nodo. [+] Por otro lado, la propuesta actual no incluye un proceso para la selección de servicios más allá de la compatibilidad entre los tipos de sus parámetros de entrada/salida. Se podrían aplicar otros mecanismos de selección de servicios, junto con el propuesto, durante la búsqueda de servicios en la red. [+] Además, el protocolo de servicios presentado podría llegar a ser generalizado para ser utilizado, no solamente para la diseminación y descubrimiento de servicios, sino también para localizar cualquier otro recurso cuya información pueda ser categorizada mediante una ontología.
- En el caso de la composición automática de servicios se ha dejado como líneas abiertas el hecho de que [+] La solución actual solamente permite la realización de búsquedas hacia delante en el grafo. Sin embargo, es posible construir un grafo bidireccional que permita la navegación simultánea desde el servicio inicial y el final. Como trabajo futuro se propone la posibilidad de evaluar estas alternativas y comprobar si la búsqueda hacia atrás o bidireccional proporcionan ventajas sobre la realizada. [+] Otro aspecto no contemplado en la solución actual es la selección entre diferentes composiciones encontradas para un mismo problema de composición. Se podrían aplicar aspectos relacionados con el coste, distancia, efectos colaterales de las mismas, durante el proceso de búsqueda a fin de mejorar la exploración del grafo. [+] Por último, la solución de composición propuesta no incluye los aspectos relacionados con la ejecución de las composiciones. Integrar la ejecución de las composiciones encontradas de forma que los cambios en la topología de la red no dejen el sistema en un estado inconsistente no es una asunto trivial.
- [+] A modo de consideraciones finales, las aportaciones principales de la tesis doctoral han consistido en la propuesta y evaluación de un protocolo para el descubrimiento y otro para la composición automática de servicios, que forman parte de una arquitectura integral: [+] Por un lado, el protocolo de descubrimiento introduce la categorización de los tipos de parámetros de los servicios mediante el uso de ontologías y un proceso de poda para reducir los mensajes transmitidos. [+] Por otro, el protocolo de composición se basa en la gestión de una estructura de grafo distribuido en una red móvil ad hoc. [+] Ambos protocolos han sido implementados y evaluados completamente. Además, es necesario hacer mención al hecho de que, debido a la complejidad que supone la experimentación con protocolos para redes MANET, durante el desarrollo de la investigación se han llevado a cabo pruebas de validación para comprobar la funcionalidad correcta de la implementación evaluada. [+] Además, recordar que la experimentación con ambos protocolos se ha llevado a cabo mediante un simulador de redes MANET teniendo especial cuidado en la selección de los parámetros adecuados para su correcta evaluación.
- Antes de concluir mi exposición quisiera dar las gracias a mi director, a mis compañeros de trabajo en la Facultad de Ingeniería y en DeustoTech, y a mi familia y amigos, por su apoyo en la realización de esta tesis doctoral. Y, por supuesto, a todos aquellos que se han acercado a escuchar esta presentación. Con esto doy por finalizada mi exposición y quedo a su disposición para cuantas preguntas y observaciones estimen oportunas. Muchas gracias.