Rett til liv og forbud mot

A arquitetura das DTNs é uma arquitetura para uma rede de sobreposição, ou seja, é uma arquitetura que funciona acima da pilha protocolar das diversas redes [1]. Desta forma, é possível a ligação entre redes com pilhas protocolares diferentes. Por exemplo, no caso da Internet, a DTN pode funcionar sobre TCP/IP.

Como a DTN tem como objetivo funcionar sobre arquiteturas protocolares diferentes, garantindo a comunicação entre nós DTN suportados por diferentes redes é necessário a existência de gateways DTN [1]. Por exemplo um gateway DTN permite a comunicação entre o nó A na Internet (TCP/IP) e o nó B, que é um sensor numa rede subaquática.

Para além de manipular os pacotes DTN e encaminhá-los para o nó DTN de destino, que são as funções dum encaminhador DTN, os gateways desempacotam esses pacotes dos invólucros originais (na sub-rede original) e colocam-nos no invólucro da sub-rede de saída.

Para comunicação entre nós DTN suportados na mesma rede, basta a existência de encaminhadores DTN.

Figura 1 - DTN Gateways interligando várias Redes (adaptado de [1])

Na Figura 1 podemos ver um exemplo em que uma rede de sensores sem fios, colocada no oceano para medir a sua temperatura, tenta enviar os dados para a estação central, a fim de serem processados e analisados. Para efetuar tal comunicação é necessário que a rede de sensores sem fios, que utiliza a sua própria pilha protocolar, estabeleça uma ligação com algum dos navios que passam junto a si. Por sua vez, os navios utilizam uma outra pilha protocolar para comunicarem entre si. Finalmente, os navios devem encaminhar a informação para a estação

10 central através de uma terceira rede, à qual está ligado o destino final dos dados. A comunicação entre estes três tipos de rede só é possível devido aos DTN gateways colocados no ponto de intercomunicação de cada uma das redes.

Para além de ser uma rede de sobreposição e de conseguir operar em cenários mais adversos, existem ainda outras diferenças entre as DTNs e as redes TCP/IP convencionais. Uma delas é a introdução do conceito de store-carry-and-forward1_{. Este conceito indica que se um}

nó não poder encaminhar imediatamente os dados, deve então guardá-los e mover-se como anteriormente. Quando estabelecer um contacto com um outro nó, deve então encaminhar os dados que haviam sido guardados. Ou seja, é esperado que se as ligações não se encontrarem disponíveis ou não forem de confiança, os nós escolham guardar os dados durante algum tempo. Nas redes convencionais, se um nó não for capaz de encaminhar os dados, quer porque a ligação não existe, quer por qualquer outro motivo, estes são descartados. AS redes TCP/IP baseiam-se na assunção de que não é necessário guardar os dados por um período maior do que o tempo gasto para colocar os dados na fila de encaminhamento ou que o atraso de transmissão, ou seja, um período de tempo na ordem dos milissegundos.

Recorrendo novamente ao exemplo da rede de sensores sem fios que tenta comunicar com a central apresentado anteriormente, pode verificar-se como é que este conceito funciona num ambiente real.

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Figura 2 - Exemplo de um cenário DTN

Uma vez que as sondas se encontram no meio do oceano, o fator energia é um fator de extrema importância. É necessário que as sondas poupem o máximo de energia que conseguirem, de forma a estarem ativas o maior tempo possível, sem que tenham de ser substituídas. Para tal, as sondas encontram-se desligadas por grandes períodos de tempo. Apenas são ativadas para recolher informação e enviá-la assim que se conectarem com um qualquer outro nó. Posto isto, as sondas recolhem informação e têm de a enviar para a central terrestre para que possa ser analisada. Como não existe cobertura de rede móvel e a energia deve ser poupada ao máximo, enviar a informação por satélite iria ser muito dispendioso. Sendo assim, as sondas não têm qualquer forma de encaminhar a informação e esta é guardada. As sondas esperam que passe algum navio para procederem ao respetivo encaminhamento. Assim que um navio passa por perto é estabelecida uma ligação e as informações recolhidas pelas sondas são enviadas para o navio. Tal como as sondas, o navio não é capaz de enviar

12 imediatamente as informações até ao seu destino. Deve então guardar as informações e seguir a sua rota. Assim que chega a terra, o navio é capaz de despachar as informações que haviam sido guardadas anteriormente. Deste modo, as informações são finalmente entregues no destino final onde podem ser convenientemente analisadas. Contudo, este conceito não é aplicado apenas em situações de isolamento. Isto é, mesmo em situações em que os nós se encontram próximos uns dos outros, por vezes não é possível encaminhar as mensagens para o próximo nó.

Tanto numa situação como noutra, é bastante importante que a gestão do buffer seja eficiente, uma vez que deve perder-se o menor número de mensagens possível. O controlo de congestão torna-se bastante complicado nestas situações. Estes problemas serão abordados mais adiante nesta dissertação.

Para que este conceito de store-carry-and-forward possa ser aplicado, devem ser consideradas as seguintes assunções [3]: espaço para guardar as mensagens está sempre disponível e bem distribuído ao longo da rede; Armazenamento é suficientemente persistente e robusto para guardar as mensagens até que estas sejam enviadas; Esta aproximação de store-

carry-and-forward é a melhor escolha que tentar efetuar persistentemente uma conexão ou

qualquer outra alternativa.