Σχεδίαση Βέλτιστων Αλγορίθμων Πολυδιαδρομικής Δρομολόγησης Δεδομένων Για Το Διαπλανητικό Διαδίκτυο Με Χρήση Μοντέλων Πολλαπλής Ώρας.

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η ανάπτυξη και προσομοίωσηαλγορίθμων δρομολόγησης δεδομένων για το Διαπλανητικό Διαδίκτυο. Οι αλγόριθμοιπου θα αναπτυχθούν υλοποιούν πολυδιαδρομική δρομολόγηση και βασίζονται σεμοντέλα πολλαπλής ώρας.Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη παρουσίαση της τεχνολογίας τουεπίγειου Διαδικτύου και των προϋποθέσεων λειτουργίας του. Στη συνέχεια εντοπίζονταςτις ιδιαιτερότητες του Διαπλανητικού περιβάλλοντος επισημαίνεται η αδυναμία χρήσηςτων πρωτοκόλλων μεταφοράς του Διαδικτύου σε Διαπλανητικές αποστάσεις.Παρουσιάζεται η ανεκτική στην καθυστέρηση αρχιτεκτονική δικτύωσης (delay - tolerantnetworking) η οποία βασίζεται σε μεταγωγή μηνυμάτων με αποθήκευση και προώθηση(store and forward) και αντικαθιστά τα πρωτόκολλα επίγειου Διαδικτύου. Τέλοςσκιαγραφείται ένα υποθετικό διαπλανητικό δίκτυο Γης- Σελήνης (με σταθμό βάσης στηνΑθήνα) το οποίο και θα αποτελέσει τη βάση για την περαιτέρω ανάλυση και τιςπροσομοιώσεις.Το δεύτερο κεφάλαιο αναφέρεται διεξοδικά στην αρχιτεκτονική τουΔιαπλανητικού δικτύου Γης- Σελήνης. Αρχικά παρουσιάζονται τα δομικά στοιχεία του:σταθμός βάσης, γεωστατικοί δορυφόροι και Σελήνη. Στη συνέχεια παρουσιάζονταιστοιχεία και προβλέψεις για τη χωρητικότητα των δορυφόρων που οδηγούν στοσυμπέρασμα ότι είναι πολύ περιορισμένη και την ανάγκη για βέλτιστη χρησιμοποίησή τηςγια την παροχή ποιότητας υπηρεσιών (QoS). Ως τρόπος επιλογής βέλτιστης διαδρομήςαρχικά εξετάζεται η χρήση ελάχιστης διαδρομής που κρίνεται ανεπαρκής λόγωπεριορισμένης χωρητικότητας και ενέργειας των δορυφόρων. Η διαπίστωση ότι οι ώρεςαιχμής των χωρών της Ευρώπης δεν συμπίπτουν λόγω της διαφοράς ώρας μεταξύ τουςμας ωθεί στη χρήση αλγορίθμων που εκμεταλλεύονται αυτό το γεγονός, δηλ. αλγόριθμοιπολλαπλής ώρας. Τέλος παρουσιάζεται ένα μοντέλο παγκόσμιας δορυφορικής ζήτησηςπου προσαρμόζεται στα δεδομένα του θέματος.Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύονται εκτενώς τα μοντέλα σχεδίασης δικτύων πολλαπλήςώρας και πολλαπλής περιόδου τα οποία θα χρησιμοποιηθούν στο Διαπλανητικό Δίκτυο.Τα μοντέλα αυτά αφορούν κάθε είδος μεταφορικού δικτύου και έχουν ήδη εφαρμοστείσε τηλεφωνικά δίκτυα και δίκτυα ATM.Τέλος στο τέταρτο κεφάλαιο, προσαρμόζουμε τα μοντέλα πολλαπλής ώρας καιπολλαπλής περιόδου που παρουσιάστηκαν στο τρίτο κεφάλαιο στα δεδομένα τουυποθετικού Διαπλανητικού Δικτύου που είναι προς εξέταση. Την παρουσίαση τωνμοντέλων ακολουθεί αναλυτική κατανεμημένη λύση με χρήση μεθόδων γραμμικούπρογραμματισμού (lagrangian relaxation).Η διπλωματική ολοκληρώνεται με παρουσίαση των αποτελεσμάτων,συμπεράσματα αλλά και προτάσεις για μελλοντικές επεκτάσεις και εφαρμογές τουθέματος.