Dissertação

{en_GB=Robust Multicast Routing Protocol} {} EVALUATED

{pt=Protocolos de encaminhamento multicast são uma solução eficiente para comunicações em grupo, fornecendo uma ligação lógica entre fontes e recetores multicast, através de uma ou mais árvores de distribuição. Vários protocolos de encaminhamento multicast foram propostos mas os protocolos PIM (PIM-DM e PIM-SM) são atualmente os preferidos, estando implementados na maioria dos equipamentos de rede. Estes protocolos são do tipo soft-state, apresentando várias limitações que usualmente são corrigidas através da reconstrução periódica das árvores de distribuição multicast. Este trabalho propõe uma versão hard-state do PIM-DM. Ao contrário do PIM-DM, mensagens de controlo são entregues de forma fiável e sequenciadas de acordo com a sua ordem de transmissão, e as árvores de distribuição multicast são formadas exclusivamente através de mensagens de controlo. Além disso, cada router monitoriza todos os seus vizinhos que podem potencialmente ser seus pais na árvore (i.e. que possam encaminhar dados multicast), uma característica que permite manter a árvore correta mesmo na presença de reconfigurações e falhas na rede. Adicionalmente, um processo de sincronização assegura que novos routers ao ligarem-se à rede, recebam de imediato o estado necessário para se conectarem às árvores já existentes. Finalmente, várias otimizações foram realizadas de maneira a reduzir a quantidade de estado armazenado e várias características foram incluídas de maneira a evitar ataques de segurança. A correção do protocolo foi assegurada usando argumentação lógica e model checking, através da linguagem Promela e a ferramenta SPIN. O protocolo foi implementado em Python e foi extensivamente testado num ambiente de rede emulado., en=Multicast routing protocols are an efficient solution for group communications, by providing logical connections between multicast sources and receivers, usually through one or more distribution trees. Several multicast routing protocols were proposed but the PIM protocols (PIM-DM and PIM-SM) are currently the preferred ones, being implemented by most vendors. These are soft-state protocols that have several limitations, usually overcome through the periodic reconstruction of the multicast distribution trees. This work proposes a hard-state version of PIM-DM. Unlike PIM-DM, control messages are reliably delivered and sequenced according to their transmission order, and the construction of the multicast distribution tree is exclusively performed through control messages. Moreover, each router keeps track of all neighbors that can potentially become parents on the tree (i.e. act as feeders of multicast data), a novel feature that allows keeping the tree correct even in the presence of network reconfigurations and failures. In addition, a synchronization process ensures that a new router attaching the network receives immediately the state information required to connect to existing trees. Finally, several optimizations were performed to minimize the amount of stored state and several features were included to avoid security attacks. The correctness of the protocol was assessed using logical reasoning and model checking, through the Promela language and the SPIN tool. The protocol was implemented in Python and was extensively tested in a network emulated environment.}
{pt=protocolo de encaminhamento multicast, árvores de distribuição multicast, Dense Mode, hard-state, HPIM-DM, PIM-DM, en=multicast routing protocol, multicast distribution trees, Dense Mode, hard-state, HPIM-DM, PIM-DM}

Novembro 12, 2018, 15:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Rui Jorge Morais Tomaz Valadas

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Catedrático