Mobile routing agents deployed in resilient packet networks

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit Routing für Paketvermittlungsnetze mit Hilfe von Mobilen Agenten. Selbst-Konfiguration und Selbst-Rekonfiguration beim Auftreten von Leitungs- und Knotenfehler sind wichtige Eigenschaften dieses Systems. Die Leistung dieses Systems bezüglich des Durchsatzes und der Paketverzögerung übertrifft alle derzeit eingesetzten Routing-Protokolle. Dieses Ergebnis beruht unter anderem auf die Verwendung von: Genetisches Programmieren und Ant Colony Optimization (ACO) Techniken.<br />Das Resultat ist ein Routing System auf Basis von Mobilen Agenten mit optimaler oder nahezu optimaler Ende-zu-Ende Paketverzögerung. Für die Fehlererkennung und -behebung ist ein schnelles und elegantes Verfahren entwickelt worden. Ein Nachteil des in dieser Arbeit vorgeschlagenen Systems ist die erhöhte Komplexität, welche die Implementierung in realen Netzen hindern könnte.<br />

This study examines a mobile agent system used for routing in packet switched networks. Self-configuration and self-healing are important properties of the system; link or node failures are quickly detected and recovered. In terms of network throughput and packet delay, the system outperforms existing state of the art routing protocols. The good performance results partly from a) the use of genetic programming and b) ant colony optimizations techniques.<br />This work was done because the current IP backbone routing methods are not optimal; most are based on hop-counts and can therefore not optimize metrics like packet delay. Furthermore, some routing protocols are sensitive to link failures and need several minutes to converge. The result is a mobile agent system that routes packets with an optimal or close to optimal end-to-end packet delay. Failure detection and recovery is performed in an elegant and fast way. A drawback of the system is the increased complexity, which could hinder the deployment in real networks. Special emphasis is given on two related additional topics: the first topic concerns a general-purpose network simulator that was created for validation and performance measurements of the routing system. The second topic is about a new MAC protocol "Resilient Packet Ring" which was used extensively as the transmission layer in the evaluation of the mobile agent routing system.