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Título de Acceso Abierto
Modelado y Simulación Híbrida de Redes Complejas de Datos
Matias Alejandro Bonaventura Rodrigo Daniel Castro Agustin Gravano
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Resumen/Descripción – provisto por el repositorio digital
Esta Tesis desarrolla nuevas técnicas que combinan los enfoques de modelado paquete a paquete y aproximaciones fluidas para el estudio de dinámicas en redes de datos. Se introducen novedosas herramientas teórico-prácticas de modelado y simulación para combinar indistintamente estos dos enfoques dispares bajo un marco híbrido, formal y unificador. La red de adquisición de datos (DAQ) del experimento ATLAS en CERN se tomó como caso complejo de estudio real para validar los resultados obtenidos por modelos de simulación. Estos dieron soporte a decisiones de diseño, planificación de capacidad y actividades de puesta a punto en proyectos reales de ingeniería de redes a implementarse entre 2021 y 2027. El enfoque paquete a paquete provee resultados de grano fino cercanos a los observables en redes reales. Sin embargo, la complejidad representada en los modelos hace a este enfoque inapropiado para la simulación de redes complejas de alta intensidad, ya que los tiempos de simulación escalan al menos linealmente con el tamaño o la tasa de transferencia total del sistema. Por otro lado, el enfoque fluido reduce la complejidad del modelo basándose en aproximaciones de flujos con ecuaciones diferenciales ordinarias (ODE). Este enfoque resulta en menores tiempos de simulación generalmente independientes de la tasa de transferencia, pero captura únicamente dinámicas promedio de grano grueso. Cada enfoque requiere conocimientos y herramientas sustancialmente diferentes, por lo que expertos en redes suelen adoptar solo uno de ellos. Esto suele conducir a una diversificación de algoritmos de simulación y a prácticas de análisis que dificultan la integración de estrategias. En esta Tesis se desarrollan nuevas técnicas que permiten la coexistencia e interacción de modelos paquete a paquete con modelos fluidos bajo el formalismo Discrete EVent Systems specification (DEVS), ayudando a reducir la brecha entre ambos enfoques. Mostramos cómo los modelos híbridos mantienen las ventajas de modelos fluidos en tiempos de simulación, a la vez que proveen trazas detalladas de los modelos paquete a paquete. Esto se logra bajo garantías formales de estabilidad y convergencia en los métodos numéricos de integración subyacentes. En particular, la familia de métodos de integración numérica por cuantificación de estados (QSS) fue extendida para la aproximación de ecuaciones diferenciales funcionales con retardos variables, herramienta necesaria para describir la dinámica macroscópica de protocolos con control a lazo cerrado. Como resultado final se obtuvieron nuevas bibliotecas de modelos genéricos y reutilizables para estudio híbrido (discreto/continuo) de redes de datos. Estos permiten elegir flexiblemente la granularidad deseada para la simulación, manteniendo una experiencia de modelado intuitiva centrada en la definición modular y jerárquica de la topología de la red y los parámetros de sus componentes.Palabras clave – provistas por el repositorio digital
Hybrid Simulation; Discrete Events Simulation; Data Networks; Quantized State Systems (Qss); Ciencias de la Computación; Ciencias de la Computación e Información; CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Disponibilidad
| Institución detectada | Año de publicación | Navegá | Descargá | Solicitá |
|---|---|---|---|---|
| No requiere | 2019 | CONICET Digital (SNRD) |
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Información
Tipo de recurso:
tesis
Idiomas de la publicación
- inglés
País de edición
Argentina
Fecha de publicación
2019-03-29
Información sobre licencias CC
