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MIT es pionero en solución ad hoc para cuellos de botella en redes

[14/01/2011] Dos investigadores podrían haber encontrado una forma de reducir en gran medida los cuellos de botella en el tráfico que se forman en redes ad hoc. Tal trabajo podría ser esencial para el futuro desarrollo de redes de sensores, señalan los investigadores.

Keren Censor-Hillel, estudiante de investigación del post doctorado en el Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del Massachusetts Institute of Technology, y Hadas Shachnai, profesor asociado de Ciencias de la Computación del Technion Israel Institute of Technology, presentaron su trabajo la semana pasada en el Simposio sobre Algoritmos Discretos 2011, llevado a cabo por la Association of Computing Machinery y la Society for Industrial and Applied Mathematics.
Se predice que en las próximas décadas se utilizarán ampliamente redes de tipo ad hoc. A medida que los costos y requerimientos de energía de los procesadores siguen cayendo, éstos podrán ser usados en grandes cantidades en sensores de bajo consumo de energía que puedan monitorear cualquier cosa, desde la actividad potencial de un volcán hasta el tráfico de una autopista.
Por su propia naturaleza, las redes ad hoc no son administradas por ningún tipo de dispositivo, como un router. En cambio, cada nodo final actúa como un router, reenviando todos los datos que le llegan o que genere a sus vecinos más cercanos, y luego los datos vuelven a un punto de recolección para la red.
Los diseños típicos de las redes ad hoc prevén que cada nodo final seleccione al azar a otro nodo al que le transferirá sus datos. Este enfoque fue diseñado para asegurar que el tráfico se distribuya uniformemente en todos los nodos. Si un nodo se cae, otro puede tomar su lugar. El problema con este enfoque, sin embargo, es que se pueden crear cuellos de botella cuando solo unos cuantos nodos finales tienen la tarea de transmitir todo el tráfico.
El algoritmo que Censor-Hillel y Shachnai desarrollaron dispersa el tráfico de una forma tal que se evitan los cuellos de botella. En su enfoque, un nodo selecciona a otro en forma aleatoria en forma alternada (una vez si y otra no) cada vez que se necesita transmitir datos. En las veces en que no lo hace aleatoriamente, el nodo envía el tráfico a un nodo con el que no se haya comunicado recientemente.
Alessandro Panconesi, profesor de Ciencias de la Computación de la Universidad Sapienza de Roma y experto en análisis de redes, concluyó que el algoritmo es una interesante contribución.
Esencialmente, un nodo en esta red puede despertar y comenzar a operar usando este algoritmo, y si todos los nodos de la red hacen lo mismo, entonces esencialmente uno le está dando capacidades de comunicación a toda la red, indicó Panconesi en una declaración.
Sin embargo, el profesor advirtió que este algoritmo en su forma actual es demasiado elaborado para los dispositivos computacionales simples. Ya que los dispositivos en redes ad hoc tienden a tener un limitado poder computacional y duración de batería, requieren de protocolos de red simples. El algoritmo es muy costoso en términos de la información que necesita para intercambiar, sostuvo el académico, añadiendo que la simplificación de este algoritmo sería viable.
Joab Jackson, IDG News Service