Delay Tolerant Networking Service per SAMOA

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Delay Tolerant Networking Service per SAMOA
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Il framework SAMOA

• SAMOA è un framework che consente di gestire e
  popolare la rete sociale e propagare a livello
  applicativo la visibilità dei membri al fine di
  promuovere e supportare applicazioni
  collaborative avanzate, ma limita la
  comunicazione tra le entità direttamente
  connesse.
• La rete sociale è centrata sull'utente e utilizza
  due tipologie di visibilità di contesto
• place visibility
• profile visibility

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SAMOA il modello

• La rete sociale di SAMOA viene modellata tenendo
  conto di tre possibili ruoli assegnabili ad un'
  entità. Il ruolo di manager viene assunto dagli
  utenti che sono interessati a creare una propria
  rete sociale. Essi hanno la responsabilità di
  definire i confini della località e i criteri che
  guideranno l'estrazione dei collaboratori. Tutti
  gli utenti che sono presenti all'interno dei
  confini stabiliti dal manager sono detti client e
  sono i candidati a diventare i membri della rete
  sociale. Quando essi entrano a far parte di una
  rete sociale assumono il ruolo di member.

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Larchitettura di SAMOA

• Il Basic Services Layer fornisce un servizio di
  nomi, un meccanismo per la rilevazione di entità
  presenti nella medesima località e dei metodi per
  supportare la comunicazione sia essa di tipo uno
  a molti o uno a uno.
• Il Social Network Management Layer fornisce
  meccanismi per l'estrazione della rete sociale e
  per la sua gestione.
• Il Delay Tolerant Network Layer fornisce il
  servizio per la gestione di messaggi Delay
  Tolerant, inviati a entità SAMOA non
  necessariamente connesse in modo diretto.

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Scenari di Emergency Rescue

• In scenari di emergenza (Emergency Rescue), in
  cui è possibile che nodi della rete sociale
  rimangano isolati per un tempo prolungato, è
  necessario sviluppare un servizio che permetta ad
  ogni utente di inoltrare messaggi alla prima
  entità, con sufficienti risorse computazionali e
  di memoria, con cui entra in prossimità fisica.

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Delay Tolerant Networking Architecture

• La DTN Architecture opera sopra i livelli di rete
  e trasporto delle reti che interconnette e
  fornisce servizi chiave come la memorizzazione,
  la ritrasmissione e il forwarding di messaggi
  asincroni al fine di garantire laffidabilità
  alla comunicazione del sistema distribuito in cui
  viene integrata.
• Una regione è una parte della rete globale che
  comprende uno o più nodi. Un DTN gateway è un
  nodo della rete che è responsabile della
  memorizzazione dei messaggi DTe del forwarding
  dei messaggi memorizzati ai nodi con cui entra in
  prossimità fisica.

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Delay Tolerant Networking Service

• Il servizio di DTN per SAMOA si occupa
  dellinvio/ricezione di messaggi DT, della loro
  memorizzazione, del forwarding e inoltre della
  ritrasmissione di messaggi che vengono persi a
  causa di disconnessioni temporanee.
• I messaggi DT vengono propagati in base a
  interessi e attività specificate, affinché siano
  inoltrati e consegnati solo ad utenti che possano
  collaborare con lentità che ha inizialmente
  inviato il messaggio.
• Il modello del servizio integra il modello di
  SAMOA con il modello della DTN Architecture

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DTN Service il modello

• Sia i client che i manager possono essere sender
  e/o receiver di messaggi DT. I manager sono
  entità dotate di buone risorse e svolgono anche
  la funzione di forwarder. I client, invece, sono
  entità con scarse risorse e possono
  inviare/ricevere messaggi DT solamente tramite
  entità manager.
• E sempre possibile inviare messaggi DT ad entità
  manager che sono in prossimità fisica.

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DTN Service scambio di messaggi

• Quando un client entra in prossimità fisica con
  un manager gli invia tutti i messaggi DT che ha
  memorizzati in cache.
• Quando due manager entrano in prossimità fisica
  si inviano reciprocamente i messaggi DT che hanno
  memorizzati in cache.
• Quando due client entrano in prossimità fisica
  non avviene nessuno scambio di messaggi DT. Due
  client necessitano sempre dellintermediazione di
  un manager.
• Quando un manager riceve un messaggio DT verifica
  il match dei profili ed eventualmente inoltra il
  messaggio al livello applicativo. Poi invia il
  messaggio agli altri manager che sono in
  prossimità fisica. Infine verifica il match con i
  profili dei client presenti nella sua rete
  sociale (PSN) ed eventualmente provvede alla
  consegna ai client del messaggio appena ricevuto.

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Il protocollo DTN

• Il protocollo per linvio di messaggi DT è
  composto dai seguenti sette tipi di messaggi
• DTDiscoveryMessage
• DTRequest
• DTRequestAcknowledge
• DTMessage
• DTMessageAcknowledge
• DTPartOfFile
• DTPartsOfFileRequest

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Il protocollo DTN sequenza di messaggi

• La sequenza dei messaggi, se il
  DTRequestAcknowledge ha il flag di sendtrue, è
• La ricezione di un file allegato ad un messaggio
  DT è affidata ad un apposito handler
  periodicamente lhandler verifica le parti del
  file mancanti nella finestra corrente e le
  richiede al sender.

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La comunicazione

• La comunicazione tra i servizi DTN di due entità
  SAMOA avviene sempre mediante la modalità
  punto-a-punto.
• Le primitive di comunicazione del DTN Service
  sono di tipo asincrono, asimmetrico, non
  bloccante, non reliable.
• Linvio e la ricezione di messaggi secondo il
  protocollo DTN sono delegati a due pool di
  threads, uno per linvio e laltro per la
  ricezione, i cui threads sono allocati
  staticamente.

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Le primitive di comunicazione

• Le primitive di invio del servizio DTN per SAMOA
  sono le seguenti
• public void sendDTMessage (DTMessage message,UUID
  toID,boolean deleteAfterSend)
• public void sendDTMessage(DTMessage message,UUID
  toID)
• Linvio e la ricezione di messaggi secondo il
  protocollo DTN avviene mediante una OutputPort e
  una InputPort messe a disposizione dal MTM.

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Test effettuati e conclusioni

• I test effettuati hanno individuato alcuni
  limiti
• bassa velocità di trasmissione dei file allegati
• problemi di gestione di un carico elevato di
  messaggi con molte entità presenti
  contemporaneamente
• Hanno anche individuato i pregi
• consistenza del sistema garantita anche in caso
  di disconnessioni temporanee
• SAMOA ha acquisito maggiore flessibilità e
  dinamicità