Nuevos protocolos para el descubrimiento y la composición automática de servicios en redes móviles ad hoc

Resumen

Las redes móviles ad hoc (MANET) son un tipo de red inalámbrica caracterizada por la movilidad de los dispositivos participantes y la comunicación salto a salto entre ellos. La creación de estas redes ocurre de una manera no planificada y respondiendo a la distribución de los dispositivos en un momento determinado. La topología de una red MANET puede cambiar rápidamente y se requieren mecanismos que posibiliten a los diferentes nodos comunicarse entre sí. Los dominios de aplicación de estas redes van desde las situaciones de emergencia hasta las operaciones militares, incluyendo aquellos otros dominios con necesidad de comunicación sin una infraestructura predeterminada. En el enfoque orientado a servicios y aplicado a entornos distribuidos, los usuarios deben ser capaces de acceder no solamente a los servicios proporcionados de manera directa por los dispositivos, sino también a aquellos resultantes de la conexión y agregación de otros servicios más sencillos. La composición de servicios es un paradigma que puede proporcionar al usuario, y a sus aplicaciones, grandes beneficios en los entornos constituidos por dispositivos que forman redes MANET, ya que, debido a su movilidad, pueden cambiar tanto la topología como los recursos y servicios. En esta tesis se propone un nuevo protocolo para la composición automática de servicios en redes MANET que se basa en la construcción y mantenimiento de un \emph{grafo distribuido de servicios}. Dicho grafo permite determinar durante todo el tiempo de vida de la red, y en respuesta a los cambios de la misma, la dependencia entre los parámetros de entrada y salida de los diferentes servicios ofertados por los dispositivos. Posteriormente, el grafo de servicios es utilizado durante el proceso de construcción de composiciones para reducir el tiempo de búsqueda de las mismas. Por otro lado, se propone también un nuevo mecanismo para el descubrimiento de servicios en redes móviles ad hoc que se fundamenta en la diseminación de los parámetros de entrada y salida de los servicios existentes en la red. Además, usando una ontología de conceptos permite, mediante la aplicación de un proceso de \emph{agrupamiento de mensajes} y \emph{poda} de las búsquedas, reducir el número de mensajes transmitidos. El descubrimiento es parte fundamental del proceso de composición de servicios indicado anteriormente, definiendo un arquitectura que integra ambos protocolos. Por último, tanto la propuesta de protocolo para el descubrimiento, como para la composición de servicios en redes MANET, han sido evaluadas de manera exhaustiva mediante la utilización de un simulador de red con objeto de conocer sus ventajas y limitaciones.