OpenSims

Desarrollo de simuladores para la docencia e investigación en el campo de las redes avanzadas e implantación sobre GNU/LinEx.


Descripción del Simulador ATM (Asynchronous Transfer Mode)

El proyecto “Simulador de tráfico ATM con GoS” tiene como objetivo fundamental la creación de una herramienta multiplataforma específica y dedicada a comprobar las consecuencias e implicaciones de implantar la arquitectura TAP (Trusted and Active Protocol PDU transfer) en una red de tecnología ATM. Esta arquitectura aparece propuesta por D. José Luis González Sánchez en detalle en su tesis doctoral “Protocolo activo para transmisiones garantizadas sobre una arquitectura distribuida y multiagente en redes ATM”. Actualmente, tal y como se plantea la realización de este simulador, no conocemos una alternativa equivalente a la recogida en este proyecto ya que, aunque en la propia tesis se propone un simulador, el “SSAcTM”, partiendo desde cero, intenta ir más allá permitiendo el diseño de topologías diferentes y aumentando el nivel de realismo de simulación de tráfico en la medida de nuestras capacidades.

La arquitectura TAP es novedosa por sus características: distribuida, activa y multi-agente. El protocolo creado para la arquitectura ofrece transferencias garantizadas a un conjunto de privilegiado de conexiones VPI/VCI. Se propone también una extensión de la capa AAL-5 de ATM denominada EAAL-5 (Extended AAL type 5) usadas para la gestión de conexiones privilegiadas extremo-extremo. TAP ofrece garantía de servicio (GoS) cuando la red está perdiendo células pertenecientes a las conexiones privilegiadas y aprovecha los períodos de inactividad de los enlaces para hacer retransmisiones de las CPCS-PDU-EAAL-5 mediante el uso de mecanismos NACK. TAP es soportado por conmutadores ATM activos (denominados AcTM) que presentan una arquitectura diseñada específicamente para estos propósitos. Además, mediante técnicas software, intenta disminuir de forma justa la carga de los conmutadores; optimizar las retransmisiones de PDU; aliviar la implosión sobre las fuentes; evitar la fragmentación de las PDU y disminuir el interleaving de células, optimizando el goodput.

El software de simulación de tráfico ATM con GoS que hemos desarrollado está formado por cuatro aplicaciones independientes pero relacionadas. Cada una de ellas dispone de un interfaz gráfico potente para permitir un entorno amigable de usuario. La programación de cada uno de los módulos que componen este programa está realizado en Java y la ejecución de los procesos requeridos puede realizarse de forma centralizada en PC’s mono y multiprocesador gracias a su implementación multi-hilo. El simulador dispone de tres niveles de operación: el primero trata del diseño y análisis del comportamiento de los distintos dispositivos ATM (nivel de dispositivo), el segundo considera la construcción de una red ATM con conmutadores AcTM integrados (nivel de red), y el tercero se encarga de evaluar cualitativa y cuantitativamente el grado de servicio ofrecido por la red bajo estudio de extremo a extremo (nivel de usuario o servicio).

Descargar "Simulador de Tráfico ATM con Garantía de Servicio" (.pdf).


Descripción del Simulador MPLS (Multiprotocol Label Swiching)

La tecnología MPLS (Multiprotocol Label Switching) aporta potentes mecanismos para integrar tecnologías de redes como ATM e IP con calidad de servicio (QoS). Aunque esta tecnología comienza ya a estar madura, quedan por resolver algunos aspectos como el ofrecer servicios garantizados a fuentes privilegiadas que pueden requerir GoS. Este proyecto investiga y aporta diversas técnicas activas que aportan esa Garantía de Servicio. Para ello sigue dos líneas principales:

  • Estudio sobre la implementación de un mecanismo de recuperación local de paquetes con requerimientos de Garantía de Servicio. Este mecanimo permite recuperar información perdida, en un entorno punto a punto en lugar de extremo a extremo, evitando que los protocolos de nivel superior sean los que tomen la iniciativa en una posible retransmisión, para casos puntuales donde la congestión de los nodos provoque el descarte de paquetes privilegiados.

  • Estudio sobre la implementación de un mecanismo de recuperación local de LSP. Este mecanismo permite que ante la caida accidental de un enlace de la topología que afecte a un LSP por el que circula un flujo privilegiado, pueda establecerse de una forma adecuada un camino alternativo cuyas propiedades sean similares y así el tráfico privilegiado pueda ser reconducido.

A partir de estos planteamientos, y con la premisa de que el resultado debe respetar el estándar MPLS definido por el IETF, se han diseñado todo un conjunto de técnicas y protocolos que ayuden a conseguir estos objetivos. Entre ellos cabe destacar:

  • RABAN: Algoritmo de encaminamiento para redes activas balanceadas.

  • GPSRP: Protocolo de almacenamiento y retransmisión de PDU con con GoS.

  • RLPRP: Protocolo de recuperación flexible de caminos locales.

  • DMGP: Memoria dinámica para PDU con GoS.

  • TLDP: Subconjunto reducido del protocolo LDP a nivel funcional.

  • EPCD: Algoritmo captura y desechado anticipado de paquetes.

Todo estos conceptos estan desarrollados en detalle en la documentación completa del proyecto que puede obtenerse en la web del proyecto: