Em redes, um número de considerações-chave são feitas para garantir comunicação eficiente e confiável: existe um caminho fim-a-fim estável entre a fonte de dados e os usuários, o tempo de ida-e-volta (RTT, Round-Trip Time) entre quaisquer nós não é excessivo e a probabilidade de perdas de pacotes fim-a-fim é pequena.

Devido um grande número de sistemas compatíveis com os protocolos TCP/IP, é natural tentar aplicar as ideias altamente sucedidas a respeito de arquitetura da internet a redes novas e fora do comum. Entretanto, se observa diversos problemas a saber: atrasos de conexão significantes, a instabilidade de caminhos de roteamento e limitações acerca de potência e memória nos nós destinatários. Portanto apresentamos uma nova área de estudo que visa solucionar esses problemas para as chamadas redes exóticas.

Redes Tolerantes a Atrasos e Interrupções (DTN, Delay and Disruption Tolerant Networks) são redes genéricas com uma arquitetura sobreposta segura e orientada a mensagens são uma abordagem utilizada para tratar as redes exóticas formando uma interligação para redes problemáticas. Como bônus, essa abordagem define uma semântica de serviço para entrega assíncrona de mensagens, que pode ser utilizada juntamente ao TCP/IP onde for necessário, ou onde ela não é favorecida, por exemplo, em ambientes incluem comunicações interplanetárias, submarinas, em situações de guerra, entre dispositivos móveis com restrições de energia.

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Antes de continuarmos para explicar o surgimento destes conceitos, demos enfoque em o que caracteriza essas redes problemáticas, qualitativamente pelos parâmetros: latência, limitações de banda, probabilidade de erro, duração da vida de cada nó e estabilidade de rota.

Podemos caracterizá-las quanto às rotas e ligações individuais:

• Alta latência, porque os atrasos de transmissão e propagação de uma conexão são diretamente afetados pelo meio de transmissão por baixo, taxa de dados podem ser assimétricas, ou seja instrumentos de transmissão e recepção podem ter taxas radicalmente diferentes, em alguns casos um canal de retorno pode estar indisponível em um dado momento;

• Desconexões frequentes, em ambientes sem fio são devido ao movimento e operação limitada ao hardware embarcado;

• Tempo de espera grande, devido a um número limitado de oportunidades de transmissão.

Podemos caracterizá-las quanto aos nós destinatários:

• Duração limitada, os nós podem não durar por muito tempo devido a ambientes hostis e exaustão da energia embarcada, assim os protocolos são agendados previamente, em alguns casos, como para sensores alimentados por baterias, ciclo de trabalho menor que 1% é desejável para alcançar uma vida razoável para a rede;

• Estruturas de recursos limitados, em que implementações de baixo consumo de energia e armazenamento persistente complicam a arquitetura do sistema, os nós destinatários precisam de esvaziar suas memórias de retransmissão rapidamente, e não necessariamente aguardam o estado da conexão.

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Nas próximas seções procuraremos destrinchar algumas funcionalidades para DTN e apresentar aplicações, tendo em mente o tipo das redes para que foi originalmente idealizado. Para pular entre as páginas de interesse, basta clicar o link no menu ao lado na parte superior à página.