Distribución de contenidos P2P en redes MANET utilizando conocimiento de redes sociales

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Profesores: Dra. Elizabeth Pérez Cortés y Dr. Miguel López Guerrero

Resumen: Cerca de 25% del tráfico actual en Internet es causado por usuarios particulares que comparten contenidos digitales (fotografías, videos, música, textos, etc.) y se espera que el volumen de datos transferido por esta razón crezca a un ritmo del 26% anual durante los próximos cinco años. El soporte de tal nivel de actividad es la red par a par (P2P) en donde no hay estaciones con tareas especializadas como sucedería en un esquema cliente-servidor. En un sistema P2P todos los miembros de la red tienen una funcionalidad equivalente y cada uno de ellos puede proveer y descargar contenidos. Como consecuencia, los sistemas diseñados bajo este paradigma son naturalmente escalables y tolerantes a fallas. La manera usual en la que opera la distribución de contenidos en redes P2P es la siguiente. Cuando un usuario desea obtener un contenido, primero utiliza un servicio de localización el cual le indica qué proveedor es capaz de enviárselo. Con esta información, la descarga puede darse involucrando sólo al solicitante y al proveedor. Ésta usualmente se efectúa dividiendo el contenido original en fragmentos y enviando cada uno de éstos al receptor. La eficiencia de este esquema básico de distribución puede mejorarse de diversas maneras. Por ejemplo, posiblemente existan otros nodos interesados en un mismo archivo y en cuanto uno de ellos recibe el primer fragmento, puede comenzar a distribuirlo. De esta forma, un nuevo solicitante podría tener más opciones para descargar al menos parte del archivo y, a su vez, poder distribuirlo. Esto origina la creación de una red de descarga P2P cuyo propósito es que todos los interesados obtengan el contenido completo en el menor tiempo posible. Esquemas de distribución, tal como el descrito anteriormente, se han propuesto considerando que las comunicaciones ocurren sobre redes cableadas. Esto ha dado lugar a un conjunto de condiciones que usualmente se asumen durante el diseño, evaluación e implementación de tales sistemas. Entre algunas de estas suposiciones se puede mencionar que los enlaces se asumen confiables y de alta velocidad. Se considera además que la población de usuarios es de gran tamaño (en el orden de los miles de usuarios) y que durante el tiempo de vida de la sesión de un usuario, éste permanecerá con movilidad limitada o nula. Sin embargo, la popularidad de los dispositivos móviles de comunicación, como el medio preferido de conexión de los usuarios, hace que la mayor parte de las suposiciones anteriores sean inválidas y tenga que replantearse el escenario anteriormente descrito.

El presente proyecto de investigación se enfoca en el estudio de protocolos de descarga que operen eficientemente en redes conformadas únicamente por dispositivos personales de comunicaciones inalámbricas. Estas redes se denominan MANET (del inglés mobile ad hoc network) y pueden definirse como una colección de dispositivos de comunicaciones inalámbricas personales capaz de establecer comunicaciones entre sus miembros sin el uso de infraestructura adicional. En este nuevo contexto las condiciones podrían impedir la descarga completa de un contenido o incrementar considerablemente el tiempo necesario para lograrlo. Para contender con este reto, se propone incorporar en la solución conocimiento sobre la(s) red(es) social(es) de los individuos que portan los dispositivos. Un ejemplo del tipo de conocimiento que se quiere aprovechar se publicó recientemente sobre la red social Facebook, y reveló que:

  1. Algunos intereses de los individuos están altamente correlacionados, esto es, dado un par de intereses correlacionados A y B, si una persona tiene el interés A, es muy probable que se interese también en B.
  2. Un usuario de una red social no tiene la misma frecuencia de interacción con todos sus contactos (amigos).
  3. Los amigos en una red social usualmente tienen relaciones sociales cercanas en la vida real.

Como parte de este proyecto se estudiarán las adaptaciones del protocolo BitTorrent (el protocolo más exitoso para descargar contenido en redes cableadas) para MANET y, se buscará incorporar conocimiento de las redes sociales, como el mencionado anteriormente, para mejorar el porcentaje de descargas exitosas y el tiempo promedio de descarga. La propuesta se evaluará considerando un modelo de movilidad peatonal.

Objetivo general

  • Construir estrategias exitosas para la construcción de protocolos de descarga de contenido en MANET

Objetivos específicos

  • Identificar las variantes del protocolo de descarga de BitTorrent para MANET
  • Identificar el conocimiento sobre el comportamiento de los individuos en redes sociales que sea de utilidad para la descarga de contenidos sobre una MANET
  • Construir un protocolo de descarga de contenidos para MANET que incorpore el conocimiento de redes sociales
  • Evaluar el protocolo de descarga bajo un modelo de movilidad peatonal

Última actualización: June 3, 2016 at 0:52 am

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