Carril de alta velocidad creado en Internet para situaciones de emergencia
Protocolo de Enrutamiento de Etiquetas Multinodo (MNLR)
Modificado por última vez en Martes, 30 Mayo 2017 00:38
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Carril de alta velocidad creado en Internet para situaciones de emergencia

Nuevo protocolo de red ayuda a los respondedores de emergencias a comunicarse en línea más rápido, de forma más fiable

En un desastre, un retraso puede significar la diferencia entre la vida y la muerte. Los que responden a las emergencias no tienen tiempo para esperar en el tráfico, ni siquiera en la congestionada supercarretera de información.

Es por eso que los investigadores del Instituto de Tecnología de Rochester (RIT) están desarrollando una manera más rápida y confiable de enviar y recibir grandes cantidades de datos a través de Internet. Mediante la creación de un nuevo protocolo de red, denominado protocolo de Enrutamiento de Etiquetas Multinodo (Multi Node Label Routing), los investigadores están desarrollando esencialmente un nuevo carril de alta velocidad de tráfico en línea, específicamente para información de emergencia.

 

El proyecto, financiado por una subvención de la National Science Foundation y US Ignite de Estados Unidos, tiene como objetivo mejorar el flujo de información entre los equipos de emergencia en el lugar de un incidente y los encargados de tomar decisiones en la oficina de gestión de emergencias.

"Compartir datos en Internet durante una emergencia es como intentar conducir un jet por la calle a la hora punta", dijo Jennifer Schneider, Eugene H. Fram Chair in Applied Critical Thinking de RIT y co-investigadora principal del proyecto. "Mucha de la información crítica es demasiado grande y los datos pesados para la tubería de Internet existente".

Schneider dijo que el intercambio de información de datos fue una cuestión importante durante los recientes desastres, incluyendo el huracán Irene y el huracán Sandy. Los que respondieron a las emergencias no pudieron compartir rápidamente información crítica. Es por eso que los estudiantes de RIT que estudian la salud y la seguridad del medio ambiente -muchos de los cuales son verdaderos respondedores- trabajaron con profesionales de emergencias para recopilar datos y crear escenarios que apoyen la investigación en este problema del mundo real.

Por ejemplo, en un evento de inundación, los respondedores de emergencia pueden necesitar compartir imágenes de cartografía LIDAR, solicitudes e implementaciones 911, datos de localización de teléfonos celulares, chats de video, grabaciones de voz y comunicaciones de redes sociales. Cuando esa información tiene que competir con los civiles que twittean sobre el desastre y envían mensajes a los seres queridos, la red está tomando más de lo que puede manejar.

"Es normal que los enlaces y los routers fallen, y a medida que cambia la topografía de la red, los paquetes pueden ser retrasados, reencaminados o perdidos", dijo Nirmala Shenoy, profesor del Departamento de Ciencias de la Información y Tecnologías de RIT e investigador principal del proyecto. "Esta falta de fiabilidad y la información retrasada puede producir la pérdida de datos importantes en las imágenes LIDAR y otra información".

Para resolver este problema, Shenoy, junto con el investigador principal Erik Golen, profesor asistente visitante en el departamento de Ciencias de la Información y Tecnologías de RIT, y un equipo de cinco estudiantes de posgrado crearon el protocolo de Enrutamiento de Etiquetas Multinodo (MNLR). Está diseñado con un mecanismo de conmutación inmediata, lo que significa que si un enlace o nodo falla, utiliza una ruta alternativa inmediatamente, tan pronto como se detecta el fallo. El nuevo protocolo se ejecuta por debajo de los protocolos de Internet existentes, permitiendo que el tráfico normal de Internet se ejecute sin interrupciones.

El nuevo protocolo no depende de las rutas descubiertas por el Protocolo de pasarela de frontera (BGP) y el Primer Camino Más Corto [Open Shortest Path First (OSPF)]. Descubre rutas basadas en las etiquetas asignadas a los routers. Las etiquetas a su vez llevan la información de conectividad estructural y relacional entre routers.

"El nuevo protocolo es realmente de muy baja complejidad en comparación con los actuales protocolos de enrutamiento, incluyendo BGP y OSPF", dijo Shenoy. "Esto se debe a que las etiquetas y los protocolos aprovechan la relación de conectividad que existe entre los routers, que ya están sentados en una estructura agradable".

En una demo de mayo, el equipo puso el protocolo a prueba sobre el GENI (Global Environment for Network Innovation) de los Estados Unidos. El grupo transfirió datos utilizando BGP y el nuevo protocolo MNLR. Dirigieron los datos entre 27 nodos que representaban la red del centro de control de incidentes, el centro de llamadas 911 y la oficina de gestión de emergencias.

Mientras BGP tardó unos 150 segundos en recuperarse de un fallo en el enlace, el MNLR se recuperó en menos de 30 segundos. Las métricas de recuperación mostraron que el nuevo protocolo MNLR transfería información de forma más rápida y confiable que los protocolos existentes en caso de fallos y cambios de topología de red.

"Aunque BGP tiene un intervalo recomendado de mantenimiento de mensajes de 60 segundos, MNLR no está tan limitado", dijo Shenoy. "De hecho, MNLR puede detectar el fallo con un mensaje de mantenimiento de keep alive faltante, ya que el fallo o la información de cambio de topología se inundará en todo el Internet, lo que puede esperarse en ciertos casos con BGP".

Shenoy dijo que el principal problema con los protocolos actuales proviene del hecho de que fueron inventados hace varias décadas y no para el tipo de escenarios de red experimentado en la Internet actual. Por lo tanto BGP y OSPF son poco fiables y se manifiesta cuando falla un enlace, dijo. "Si usted recibe un correo electrónico con cinco minutos de retraso, eso todavía es aceptable", dijo Shenoy. "Pero en una situación de emergencia, el impacto implícito de estos graves problemas de red realmente salen a la luz".

En una situación de emergencia, la información se vuelve demasiado vieja después de unos ocho minutos, añade Schneider, quien lidera el Collaboratory for Resiliency and Recovery de RIT. "Estamos en la cúspide de generar y recopilar toda esta gran información técnica, pero tenemos que ser capaces de compartirla y crear la conciencia de la situación que los tomadores de decisiones necesitan".

El equipo continúa desarrollando y mejorando el protocolo MNLR. En el futuro, el equipo planea probar e implementar el protocolo en situaciones de emergencia.


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