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Estudio del desempeño de un sistema de almacenamiento distribuido con topología tipo Cayley

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Profesores:

Dr. Ricardo Marcelí­n Jiménez

Daniela Aguirre Guerrero

Resumen:

Se ha demostrado que las redes que proveen mayor tolerancia a fallas aleatorias de nodos son las redes vértice-transitivas. En términos generales, en una red vértice-transitiva todos los nodos son igualmente importantes en términos de su ubicación en la red. Con respecto a la escalabilidad, las llamadas gráficas Cayley son familias de redes vértice-transitivas que pueden crecer en número de nodos tanto como se desee. Gracias a sus propiedades robustez y escalabilidad, las gráficas Cayley han sido propuestas como topologías de red para sistemas distribuidos y de cómputo paralelo.

Aunado a los beneficios de robustez y escalabilidad de las gráficas de Cayley, recientemente se demostró la existencia de algoritmos de baja complejidad para el  cálculo de  rutas en dichas gráficas. De manera que si se diseñaran sistemas de almacenamiento distribuido con topologías tipo Cayley, no sólo tendríamos sistemas robustos y escalables, sino que también se facilitaría la programación y ejecución de políticas y mecanismos de almacenamiento distribuido mediante el uso algoritmos de cálculo de rutas en gráficas Cayley.

En este proyecto proponernos realizar una prueba de concepto que demuestra la viabilidad y pertinencia diseñar sistemas de almacenamiento distribuido con topologías tipo Cayley.

Objetivo general

• Evaluar la disponibilidad de la información en un sistema de almacenamiento distribuido con topologías tipo Cayley

Objetivos específicos

• Clasificar un grupo de gráficas Cayley de acuerdo a su robustez ante distintos escenarios de fallas.
• Clasificar un grupo de gráficas Cayley de acuerdo a su capacidad de balance de carga en distintos escenarios de tráfico.
• Evaluar el desempeño de los mecanismos de almacenamiento y recuperación de la información en las gráficas previamente clasificadas.

Cooperación de redes heterogéneas para comunicaciones en casos de misión crítica mediante el uso de sistemas complejos y radios cognitivos

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Profesores: Dr. Enrique Rodríguez de la Colina y Dra. Daniela Aguirre Guerrero (UAM Lerma)

Resumen: En la presente iniciativa se ha identificado como interés el realizar actividades de investigación y desarrollo tecnológico orientados a mejorar los mecanismos de comunicación inalámbrica heterogénea durante la saturación de las redes, en particular durante e inmediatamente después de la ocurrencia de algún tipo de desastre donde parte de la infraestructura falla o colapsa. Es decir, cuando se requiere mantener las comunicaciones en aplicaciones de misión crítica, por ejemplo: en un sismo, inundación y falla masiva de infraestructura de red.

Objetivo general:

• Diseñar y explorar técnicas de coordinación en redes heterogéneas en casos de misión crítica para sistemas de radio cognitivo con procesos de control y toma de decisiones derivados de los sistemas complejos

Objetivos específicos:

• Estudiar la cooperación entre redes heterogéneas para expandir la cobertura, capacidad y disponibilidad de las comunicaciones durante eventos que requieren comunicaciones de misión crítica
• Diseño del estudio de las funciones de decisión y cooperación para radios cognitivos con sistemas complejos

Prototipo de un sistema de almacenamiento distribuido

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Profesores: Dr. Ricardo Marcelín Jiménez y Dra. Daniela Aguirre Guerrero (UAM Lerma)

Resumen: En este proyecto buscamos utilizar una plataforma de cómputo distribuido para enfocarnos solamente en la implantación de las operaciones de tratamiento de la información, asumiendo que la plataforma ofrece los mecanismos para tolerar fallas.

Objetivo general:

• Implantar las operaciones para el tratamiento de archivos sobre una plataforma de cómputo distribuido

Objetivos específicos:

• Especificar las operaciones que deben implantarse
• Determinar la plataforma sobre la que deben implementarse
• Definir un conjunto de escenarios de prueba
• Construir e integrar los componentes en la plataforma
• Evaluar el funcionamiento en los escenarios previstos

Estudio del desempeño de un sistema de almacenamiento basado en una red P2P, con estructura de mundo pequeño

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Profesores: Dr. Ricardo Marcelín Jiménez y Dra. Daniela Aguirre Guerrero (UAM Lerma)

Resumen: En este proyecto proponemos realizar una prueba de concepto que demuestre las posibilidades de ofrecer un servicio de almacenamiento, basada en el paradigma P2P con una estructura superpuesta de mundos pequeños.

Objetivo general:

• Realizar un estudio sobre los mecanismos para almacenamiento y recuperación de información en una red P2P con estructura de mundos pequeños

Objetivos específicos:

• Evaluar los mecanismos de construcción y mantenimiento de la red superpuesta, bajo condiciones dinámicas (churn)
• Determinar las propiedades estructurales de la red resultante
• Evaluar los mecanismos para almacenamiento y recuperación de la información

Estudio de la evolución de la cooperación en la dinámica estructural de redes complejas

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Profesores: Dr. Ricardo Marcelín Jiménez y Dra. Daniela Aguirre Guerrero (UAM Lerma)

Resumen: En este proyecto queremos analizar un sistema con agentes cooperadores y no-cooperadores que, dependiendo de sus capacidades, elegirán prestar o no su servicio teniendo así un sistema en el que no siempre podrán establecerse nuevos enlaces. En este trabajo queremos estudiar el efecto de dos características importantes: número de conexiones que soportan y la distancia más lejana a la que pueden conectarse. Algunas de las preguntas que queremos resolver con este proyecto son: ¿Tiene alguna ventaja establecer reglas de cooperación entre los agentes? ¿Qué implicaciones tendrán estas reglas en las estructuras complejas formadas?

Objetivo general:

• Estudio de la evolución de la cooperación en la dinámica estructural de redes complejas

Objetivos específicos:

• Reconocer las principales medidas que caracterizan el estado de una red
• Proponer al menos un mecanismo que pueda describir la formación de una red en el que se tengan agentes cooperadores y no cooperadores
• Evaluar el estado de una red mientras es sometida a un proceso de recableado

Estudio de la dinámica estructural de las redes complejas basado en modelos de agentes heterogéneos

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Profesores: Dr. Ricardo Marcelín Jiménez y Dra. Daniela Aguirre Guerrero (UAM Lerma)

Resumen: En este proyecto queremos analizar un sistema en el que cada agente puede elegir entre las dos reglas de recableado mencionadas, teniendo así agentes heterogéneos, es decir con características distintas, interactuando entre sí. Para poder analizar el efecto de esta característica en particular se propone además el uso de topologías iniciales en las que no se tenga noción de la posición de los nodos. Algunas de las preguntas que queremos resolver con este proyecto son: ¿Podrá una mezcla de estrategias de conexión dar lugar a estructuras con bajas distancias promedio y robustas ante ataques, al mismo tiempo?

Objetivo general:

• Estudiar las propiedades estructurales de las redes complejas, bajo condiciones dinámicas utilizando agentes heterogéneos para su formación

Objetivos específicos:

• Reconocer las principales medidas que caracterizan el estado de una red
• Proponer modelos de simulación con agentes heterogéneos que pueda describir la formación de una red
• Proponer al menos un mecanismo que pueda describir la degradación de una red
• Evaluar el estado de una red mientras es sometida a algún mecanismo de degradación