El proyecto FLAVIA se reune en Madrid
Hace un año hablábamos en este mismo blog de la creciente importancia de las redes inalámbricas para la Futura Internet, a medida que se incrementa el número de dispositivos móviles que acceden a la misma y el espectro inalámbrico escasea en recursos. A lo largo de estos meses hemos ido comprobando la veracidad de nuestras predicciones. La optimización de las comunicaciones inalámbricas es fundamental para que la experiencia de Internet sea satisfactorioa y constituye de hecho una de las áreas de investigación más importantes y problemáticas en el ámbito de la interconexión de redes. El proyecto de investigación europeo FLAVIA, en el que participan el grupo de investigación NETCOM del departamento de Telemática de la Universidad Carlos III de Madrid e Institute IMDEA Networks, está trabajando en esta línea.
Somos conscientes de que la capacidad de Internet para mantenerse al día con la innovación procede directamente de su dependencia de la abstracción tradicional de una Internet basada en capas. En particular, la interfaz de la Capa de Enlace parece demasiado alejada de las actuales necesidades de coordinación y acceso inalámbrico.
El proyecto de investigación FLAVIA (FLexible Architecture for Virtualizable wireless future Internet Access - Arquitectura flexible para el acceso inalámbrico virtualizable a la Futura Internet), promueve un cambio de paradigma hacia la Futura Internet Inalámbrica: de servicios de enlace prediseñados a procesadores de enlace programables. El concepto clave es la apertura de interfaces programables flexibles que permitan la personalización del servicio y la optimización del rendimiento a través de la explotación de operaciones de bajo nivel y de primitivas de control, es decir, la adaptación, gracias a distintas técnicas, de la Capa de Enlace a la aplicación. Ejemplos de estas técnicas podrían ser: la temporización de la transmisión, la personalización y procesado de tramas, la gestión del espectro y del canal, el control de la potencia, etc.
El enfoque de FLAVIA está basado en tres pilares fundamentales:
- Bajar la interfaz entre las capas dependientes del hardware y las capas superiores.
- Aplicar una descomposición jerárquica de las funcionalidades de las capas MAC/PHY.
- Abrir interfaces programables a diferentes niveles de abstracción. Para probar la viabilidad de esta nueva visión arquitectónica.
El proyecto, que se inició en julio de 2010, se encuentra en pleno desarrollo, por ello los próximos días 5 y 6 de septiembre tendrá lugar un encuentro a puertas cerradas de todos los participantes (Plenary Meeting) en la Universidad Carlos III de Madrid, en el cual se analizará el desarrollo y el impacto del proyecto que tiene como fecha de finalización julio de 2013. Para entonces se espera que FLAVIA haya producido un prototipo de del concepto que desarrolla en base a dos tecnologías inalámbricas disponibles en la actualidad, 802.11 (WIFI) y 802.16 (WiMax), que representan dos de las principales filosofías de asignación de recursos de radio: la basada en contención y la programada. Más aún, FLAVIA evaluará la aplicabilidad de los conceptos arquitectónicos propuestos a los estándares 3GPP emergentes.
El objetivo del proyecto “FLAVIA” es estimular la innovación y reducir el coste de renovación de la red. Operadores, fabricantes, diseñadores de redes, desarrolladores emergentes de soluciones a terceros, e incluso usuarios finales espontáneos, podrán optimizar y renovar la operación de la red inalámbrica fácil y rápidamente, hacer modelos preliminares y probar sus nuevos protocolos sin demora, y adaptar la operación de acceso inalámbrico a escenarios o necesidades de servicio emergentes.
e-Energy 2012 en camino
El mes pasado tuvo lugar en la Universidad de Columbia, en Nueva York, la segunda edición de e-Energy (e-Energy 2011), conferencia que contó con la presencia de Antonio Fernández Anta (Investigador Senior de Institute IMDEA Networks) entre los asistentes.
e-Energy es una conferencia internacional sobre la eficiencia energética en la creación de redes. En el marco de la creciente concienciación sobre la importancia de controlar el consumo energético en la computación y las redes, el objetivo de esta conferencia es el de reunir a científicos, investigadores, desarrolladores y profesionales que trabajan en esta área para estudiar los resultados de las últimas investigaciones en este campo e identificar las posibles direcciones de futuros desafíos.
La continua propagación de información a través de las redes de comunicación ha contribuido en gran medida a la reducción del consumo de energía en muchas áreas de la vida cotidiana. Sabemos más sobre las consecuencias de nuestros actos sobre el medio ambiente y asumimos responsabilidad frente al impacto que nuestros hábitos tienen sobre el futuro del planeta. Sin embargo, la infraestructura TIC, que incrementa su capacidad y alcance para adaptarse a las crecientes necesidades comunicativas de las sociedad actual, habría de desarrollarse en acuerdo con las premisas que divulga, puesto que su impacto sobre el medio ambiente no es desdeñable. Por tanto, la comunidad científica ha asumido el reto de que esta expansión implemente la eficiencia energética en todos sus procesos.
Durante la conferencia e-Energy 2011 el investigador Fenández Anta, presentó la sede que acogerá la tercera edición de esta conferencia, que será organizada por el Institue IMDEA Networks y la Universidad Carlos III de Madrid. Tendrá lugar en el campus de Leganés (Madrid) de dicha Universidad, durante los días 09 al 12 del mes de mayo de 2012.
Más información en el sitio web de e-Energy 2012.
Desarrollando la máquina de la verdad para BitTorrent
Hemos venido hablando en este blog de la repercusión que han tendido diferentes estudios sobre el atruismo de las publicaciones y del intercambio de ficheros en BitTorrent, y sobre el impacto mediático de este tipo de publicaciones. (Ver nuestro post “¿Es la publicación de contenidos en BitTorrent altruista o está impulsada por el ánimo de lucro?“)
Ahora toca el turno a los contenidos falsos, es decir, descargas de contenidos que luego resultan ser cosas distintas a lo esperado a raíz del título. Estos archivos representan una parte importante de los archivos compartidos en BitTorrent. En primer lugar se ha llevado a cabo un trabajo de investigación a gran escala, en el que se ha analizado el fenómeno del contenido falso en el ecosistema de BitTorrent. El resultado ha revelado que pocas decenas de usuarios son los responsables de cerca del 90% del contenido falso que se pone a disposición en BitTorrent, además el 99% de los archivos falsos están vinculados a sitios webs fraudulentos o a malware.
Siguiendo esta línea de investigación, el pasado miércoles 22 de junio, el Ayudante de Investigación Michal Kryczka de Institute IMDEA Networks, realizó una presentación de este trabajo en el que se encuentra inmerso bajo el título “FakeDetector: A measurement-based tool to get rid out of fake content in your BitTorrent Downloads” Como conclusión a este estudio, presentó un desarrollo que podría ser la solución a este problema, lo que se ha denominado FakeDetector, una herramienta de detección que puede impedir la descarga de casi 10 millones de archivos falsos al año, según sus investigaciones. Esto podría ayudar areducir el número de infecciones informáticas y las estafas que sufren los usuarios de BitTorrent.
WORLD IPV6 DAY: el 8 de junio será el día en el que solo habrá IPv6
El miércoles 8 de junio, tendrá lugar un experimento a nivel mundial, que puede tener un inesperado impacto sobre la conectividad y el acceso a Internet de todos usuarios. Este es un caso sin precedentes en el uso de Internet. Además no está claro la repercusión ni el impacto de este experimento. Pudiera salir mal…
Entonces, ¿qué va a pasar?
Muchos de los grandes sitios webs, como Google (probablemente incluyendo Youtube), Bing y Facebook, van a hacerse accesibles a través de IPv6. Este cambio iniciará y finalizará a la medianoche UTC, por lo que el experimiento se extenderá desde el 8 de junio a las 2 de la madrugada (hora española) al 9 de junio las 2:00 de la madrugada (también hora española).
En un principio, y teóricamente, esto no debería crear ningún problema, porque las personas que ya han migrado a IPv6 utilizarán este protocolo para acceder a los sitios web accesibles a través de IPv6, y las personas que no tienen uso de IPv6, utilizarán IPv4 como de costumbre. Esta prueba tiene lugar con el único propósito de activar IPv6, esto es, no se realiza para desactivar IPv4.
(Si quieres saber más sobre la migración a IPv6 lee este post anterior.)
Sin embargo, hay una pequeña fracción de los usuarios (y no se sabe realmente qué porcentaje del espectro representan) que tienen configuraciones de IPv6 no activas. En ese caso, dichos equipos intentarán conectarse a través de IPv6 a los sitios participantes, pero los paquetes no llegarán. Después de algún tiempo el equipo se reconfigurará y volverá a intentar la conexión, esta vez sobre IPv4, lo que hará que el sitio web cargue con cierto retraso. Sin embargo, este retraso podría ser bastante dilatado (en torno a un minuto) lo que en la práctica hará a estos sitios inaccesibles para estos usuarios.
El objetivo del experimento es observar hasta qué punto este fallo se produce y en qué medida y conseguir que los usuarios arreglen su configuración de IPv6 y estén 100% preparados para la migración.
En cuanto a los sistemas operativos, Windows XP está preparado para IPv6, pero esta opción está desactivada por defecto, con lo cual esta prueba no tendría por qué afectar a los usuarios de Windows XP, a menos que lo hayan habilitado. Windows Vista y 7, así como todas las versiones recientes de MacOS tiene IPv6 habilitado por defecto, por lo que van a utilizar IPv6 si está disponible. iPhone con iOS 4 también tiene habilitada IPv6, y no se puede apagar.
Sistemas de almacenamiento distribuido.
El avance tecnológico y la sobrecarga de información creciente han aumentado la popularidad de los sistemas de almacenamiento de datos distribuido, donde se replican los datos y se mantienen en varios discos o servidores que residen en ubicaciones de red diferentes. Mientras que la replicación es suficiente para garantizar la supervivencia de los datos en caso de un eventual accidente, se plantea una importante pregunta: “¿Cómo podemos mantener la coherencia de manera eficiente entre las réplicas de los datos, a pesar de la asincronía del sistema y de los fallos?”
Las investigaciones en esta línea estudian los métodos de escritura y lectura atómica de los datos en los registros en sistemas de paso de mensaje asíncronos. Las operaciones atómicas son aquellas que se realizan en un único paso, y los mensajes asíncronos son aquellos que no requieren una sincronización entre el emisor y el receptor para ser entendidos. Además las operaciones atómicas permiten registrar los procesos para compartir información mediante una variable común, como si se accediera de forma secuencial. La aplicación de este tipo de algoritmos comprende la construcción de bloques para obtener sistemas de almacenamiento distribuido.
Por otro lado la eficiencia energética de este tipo de operaciones (atómicas) se mide en términos de la latencia de las operaciones, es decir, el tiempo que se tarda en llevarlas a cabo. Así, las implementaciones tradicionales requieren dos comunicaciones de ida y vuelta entre los clientes de lectura/escritura y los servidores.
El pasado martes 17 de mayo, tuvo lugar en la Universidad Carlos III de Madrid una charla en la que se presentaron dos algoritmos desarrollados recientemente que implementan registros que permiten algunas operaciones rápidas, es decir, operaciones que se completan en una sola comunicación. La conferencia fue impartida por el Dr. Chryssis Georgiou, profesor ayudante en el Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Chipre.
Esta charla se basó principalmente en el artículo ” On the Efficiency of Atomic Multi-Reader, Multi-Writer Distributed Memory”, de B. Englert, C. Georgiou, P. Musial, N. Nicolaou and A. Shvartsman
La ecologización de los protocolos de comunicaciones
La “ecologización” de los protocolos, es decir, el uso eficiente de la energía en las comunicaciones es, hoy por hoy y de manera incremental, un objetivo de primer orden en la red global. El objetivo pasa por minimizar el uso de la energía, y para ello la eficiencia de un protocolo ya no se mide en términos de su rendimiento, es decir, de la cantidad de información enviada por unidad de tiempo, sino que se cuantifica en función de la cantidad de información transmitida por unidad de energía.
En este contexto, uno de los grandes retos es el uso eficiente de la energía en redes inalámbricas, ya que debido a su auge y expansión se encuentran muy presentes en nuestra vida cotidiana, y una mayor eficiencia en su uso equivaldría un ahorro energético considerable. Este es uno de los puntos candentes de la investigación en redes, ya que además implica lograr ahorro energético en un futuro inmediato.
Por otro lado, dada la diversidad existente en el consumo de energía entre los dispositivos móviles, realizar una asignación de recursos equitativa es un reto también objeto de estudio. El próximo 1 de Junio, Andrés García, investigador del grupo Netcom, del Departamento de Telemática de la Universidad Carlos III de Madrid, nos presentará su trabajo en esta área en una conferencia, en la que nos expondrá el caso de las redes WLAN basadas en 802.11, lo que comúnmente conocemos como redes WIFI.
WiMAX Scheduling Optimization: Investigación en redes inalámbricas
Uno de los puntos calientes de la investigación en redes es el acceso inalámbrico a la red. Como es de suponer, conseguir un acceso inalámbrico a la red, de similares características y ancho de banda que un acceso tradicional cableado, es una tarea de gran complejidad, que aúna diversidad de factores, tanto técnicos como socio-económicos.
Institute IMDEA Networks centra una de sus áreas de investigación precisamente al estudio y desarrollo de “Wireless Networking” (Redes Inalámbricas). Entre los diferentes proyectos del Instituto se encuentra uno de reciente andadura que ha emprendido con Albentia Systems S.A. bajo la denominación de “WiMAX Scheduling Optimization” (Optimización de programación WiMAX).
La tecnología WiMAX, siglas de Worldwide Interoperability for Microwave Access (Interoperabilidad mundial para acceso por microondas), es una tecnología dentro de las conocidas como tecnologías de última milla o bucle local, que permite la recepción de datos por microondas y retransmisión por ondas de radio. Una de sus ventajas es dar servicios de banda ancha en zonas donde el despliegue de cable o fibra por la baja densidad de población presenta unos costos por usuario muy elevados. Un ejemplo evidente son las zonas rurales, pero también se emplea en países en vías de desarrollo, para proveer de conectividad de banda ancha con una infraestructura mínima.
EI objeto de la colaboración entre Institute IMDEA Networks y Albentia es la promoción de proyectos de investigación conjuntos enfocados a la investigación de calidad y con relevancia directa para la industria, en el campo de las redes de telecomunicaciones y las nuevas tecnologías de la información. El proyecto “WiMAX Scheduling Optimization” se centra en la siguientes materias:
- Optimización de la programación y gestión de colas de WiMAX.
- Optimización de capas cruzadas (“cross-layer”) por medio de la utilización de ARQ/HARQ.
- Implementación de los algoritmos en una estación base WiMAX.
- Análisis de su comportamiento en un banco de pruebas WiMAX
La investigación en redes también preocupada por el ahorro energético
El interés por el ahorro energético es un tema más que relevante para el nuestro particular momento histórico. La ciencia responde, evoluciona y progresa en respuesta a las necesidades de la sociedad en el tiempo. En este contexto, no se puede quedar fuera la investigación en el campo de las redes, e Institute IMDEA Networks, dedicado a este ámbito del conocimiento, dedica una de sus áreas de investigación a “energy-efficient networking” (redes energéticamente eficientes), desarrollando varios iniciativas de investigación en esta área. Uno de sus proyectos – “Green Network -Theory and Technique for Reducing Network Energy Consumption” – se centra en el estudio y desarrollo de teorías y técnicas para la reducción global del consumo energético a nivel de red. Cuenta con la colaboración de instituciones punteras a nivel mundial: Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Alcatel-Lucent Bell Labs y la Universidad Rey Juan Carlos. Los siguientes aspectos son objeto de estudio en este proyecto: Técnicas para diseño de infraestructura y despliegue de nodos de red que puedan reducir el consumo energético de red. Algoritmos y protocolos para la planificación y el encaminamiento que puedan reducir el consumo energético de la red. Entre los objetivos de “Green Network -Theory and Technique for Reducing Network Energy Consumption” se incluyen: La formalización de modelos de sistema que expresen de modo realista las características y restricciones de las actuales tecnologías de red. El desarrollo de técnicas para el despliegue de nodos de red que puedan reducir el consumo energético de la red. El desarrollo de algoritmos y protocolos energéticamente eficientes para el encaminamiento y la planificación de mensajes de red. El desarrollo de demostraciones de la corrección de nuestros protocolos y algoritmos así como su análisis teórico. La construcción de una plataforma para la simulación de algoritmos y protocolos, y para la realización de pruebas sobre la infraestructura del diseño y los esquemas de despliegue de nodos. Institute IMDEA Networks impulsa a través de iniciativas como ésta la investigación científica concienciada con el desarrollo sostenible.
Despliegue de Mobile IPv6
Uno de los puntos fuertes del despliegue del nuevo protocolo de Internet IPv6 es la movilidad. Hoy en día el uso de smartphones y de equipos móviles con conexión a Internet está generalizado, y un amplio sector de la sociedad usa esta tecnología de forma cotidiana.
El diseño de IPv6 Móvil o Mobile IPv6 (la versión móvil del protocolo de Internet IPv6), combina la experiencia obtenida en el desarrollo de IPv4 Móvil, junto con las oportunidades provistas por el diseño y desarrollo de esta nueva versión de IP. De hecho IPv6 Móvil comparte muchas características con IPv4 Móvil al tiempo que provee mejoras significativas sobre la versión 4.
El despliegue de esta tecnología, y el uso de enfoques de gestión de la movilidad centralizados, plantean algunas dificultades a los operadores de redes actuales debido al número previsto de usuarios y el nivel de exigencia de sus demandas, ya que generan un efecto cuello de botella. Esto ha provocado la necesidad buscar otras alternativas de gestión de la movilidad, que permitan un despliegue de redes más barato y eficiente.
El pasado 30 de abril, Fabio Giust, ayudante de investigación del Institute IMDEA Networks, ofreció una conferencia, en la que ofreció su visión y trabajo en este campo, proponiendo una solución de movilidad distribuida, basándose en Mobile IPv6 y en el uso de direcciones generadas por criptografía (CGA). En opinión del ponente una de las ventajas de esta solución sería el valor añadido de protección de nuestras comunicaciones que aporta la criptografía.
Internet también sufre terremotos
Grandes alteraciones, del tipo de cortes de energía a gran escala, cortes de cables submarinos, o gusanos de Internet pueden provocar que el Internet se desvié de su estado normal de operación, es decir, sufra un funcionamiento anormal. Esta desviación de la normalidad que denominamos “impacto en Internet” también es conocida como “terremoto en Internet”.
Dado el éxito y la expansión que ha sufrido Internet, se ha convertido en un blanco grande y complejo en movimiento para todo tipo de ataques. Hasta la fecha ha habido poca investigación sobre cómo observar y cuantificar el impacto en Internet de estos “terremotos”, ya sea durante los períodos en los que se han producido o en tiempo real.
Hace un tiempo presentamos en este blog al Dr. Jun Li, que se encuentra en España desarrollando labores como Investigador Visitante en Institute IMDEA Networks y en el Departamento de Telemática de la Universidad Carlos III de Madrid. Una de sus líneas de investigación se sitúa en esta área de impacto de los “Terremotos de Internet”. El próximo 23 de marzo ofrecerá un seminario en el que presentará los resultados de su investigación, basados en la descripción de un sismógrafo de Internet, o un “I-sismógrafo”, que proporcionaría una “escala de Ritcher” para Internet.
El I-sismografo que nos presenta el Dr. Jun Li, basaría su medición en el impacto del terremoto sobre las tablas de rutas BGP, ya que se estima que el enrutamiento es la función más básica de Internet.
