LANOMS Networking School

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Session #1 - DNSSEC: DNS Security Extensions - Dr. Tomás Barros NIC Chile

DNS is a hierarchical database with a highly distributed tree structure which enable the translation from doamin names to IP addresses. Each node administrator is independent from others. This distributed structure for both data and administration, give strong fault tolerance to DNS. Nevertheless, DNS lacks strong trust mechanims, and many attacks consist in impersonating node administrators and give bogus answers. DNSSEC introduces several extensions to DNS in order to guarantee data authenticity and integrity, using asymetrical criptography. In this presentation we will review these extensions both from technical and administrative point of view, given that new processes and scenarios are added to legacy DNS; we will also mention some measures taken at NIC Chile, .CL administration.

Session #2 -Networking economic models, and bandwidth auctions applications -Dr. Fernando Paganini – ORT Uruguay, Dr. Pablo Belzarena - UdelaR

In this talk we will introduce the usage of economic models for network resource allocation. In particular, we will review network utility optimization, and a distributed implementation of solutions to this problem. We will also present the key ideas related to markovian decission processes, and we will conclude with the analysis of auctions as a billing mechanism. The distributed network utility optimization will be integrated with the markovian decission processes, looking for the optimization of the operator future mean revenue.

Session #3 - Metaheuristics and Combinatorial Optimization - Dr. Pablo Rodríguez Bocca – UdelaR

This tutorial presents heuristics as a mechanism for combinatorial optimization. We start presenting combinatorial optimization problems, and the key importance of using heuristics to solve them. Well-known heuristics are presented, such as Local Search (LS), Simulated Annealing (SA), Tabu search (TS), Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP), Evolutionary Computation (EC) and Ant colony optimization (ANT). Main characteristics, pseudo-code and practical examples are presented for each metaheuristic. A classification is given in order to help in the process of adoption of a particular metaheuristic for a given problem.

Session #4 - Cost Optimization under robust design for multi-overlay networks -  Ing. Claudio Risso – UdelaR, Dr. Franco Robledo – UdelaR

Several technologies such as optical fibres, optical transport (DWDM), TDM transport (SDH), ATM, IP and MPLS, with different operational groups giving each other connectivity services: a complex, long-lasting reality for historical, organizational, economical or regulatory reasons. In this work we propose a robust and optimal solution for the interconnection of nodes in an exixiting network, using lower overlay resources. This is an NP-Hard problem, while some particular cases are NP-Complete. The problem is modeled as a Binary Integer Linear Mathematical Programming Problem, solved using Branch-Bound. Moreover, we designed a GRASP heuristic.

Session #5 - Diameter constrained network reliability models - Dr. Héctor Cancela – UdelaR

For a given network topology, classical reliability measures compute the probability that the terminal nodes of the network are connected. Recently, a variant of the classical models has been proposed, allowing to take into account additional restrictions in the length (measured as the number of hops) of the connecting paths. In this tutorial, we discuss the classical and the diameter constrained network reliability models. We look at different evaluation methods, exact, bound based, and Monte Carlo based. We show that computing exactly the reliability measures belong to the #P complexity class, so that there are no known polynomial algorithms for their computation in the general case, although for some particular network topologies this can be achieved. Bounds and Monte Carlo methods are a widely used alternative, as they allow to obtain estimated values for network reliability measures with a limited computational effort. Nevertheless, in the case of extremely reliable networks, the standard Monte Carlo approach encounters difficulties, as the occurrence of network failures is a “rare event” which will only appear very unfrequently, making it difficult to estimate its probability. Finally, we discuss network topology optimization, looking at a Genetic Algorithm suitable for this case.
 

Session #6 - On building Autonomic Smart Homes for the Elderly U-Health: Convergence of IT technologies - Dr. Nazim Agoulmine - University of Evry Val d'Essonne and WCU Distinguished Visiting Professor at Postech

Abstract not available

 

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Sesión #1 - DNSSEC: Extensiones de Seguridad para DNS - Dr. Tomás Barros NIC Chile

DNS es una base de datos jerarquizada en estrutura de árbol y altamente distribuida que permite la traducción de nombres de dominios a números IP. En cada nodo del árbol usualmente existe un organismo administrador distinto e independiente a los otros nodos. Esta estructura distribuida, tanto en los datos como administrativamente, ha hecho de DNS un sistema fuertemente resistente a fallas. Sin embargo, DNS carece de medidas sólidas para garantizar la veracidad de sus datos, donde muchos de los ataques consisten en hacerse pasar pasar por el administrador de un nodo para dar respuestas falsas a nombre de él. DNSSEC introduce varias extensiones al protocolo DNS para garantizar, usando criptografía asimétrica, la autenticidad e integridad de sus datos. En esta presentación veremos estas extensiones tanto desde el punto de vista técnico como administrativo ya que agrega nuevos procesos y escenarios al funcionamiento de DNS tradicional, también relataremos las decisiones tomadas en NIC Chile como administrador de .CL

Sesión #2 - Modelos economicos en redes y aplicaciones a subastas de ancho de banda - Dr. Fernando Paganini – ORT Uruguay, Dr. Pablo Belzarena - UdelaR

En esta charla se dara primeramente una introducción al uso de modelos económicos en la asignación en recursos en redes. En particular, se estudiará la optimización de utilidades en una red y se analizará la implementación de forma distribuida de la solución a este problema. Por otra parte se presentarán las ideas principales de los procesos de decisión markovianos. Por último, se analizará un mecanismo de tarificación de servicios de ancho de banda garantizado en una red. Se analizará el uso de subastas como mecanismo de tarificación, y se integrará el problema de optimizar de forma distribuida la utilidad en una red con un modelo basado en procesos de decisión markovianos para optimizar la ganancia media futura del operador.

Sesión #3 - Metaheurísticas y Optimización Combinatoria - Dr. Pablo Rodríguez Bocca - UdelaR

El tutorial presenta a las metaheurísticas como mecanismo para la resolución de problemas de optimización combinatoria. De forma auto-contenida, se comienza presentando que son los problemas de optimización combinatoria y porque la importancia de poder resolverlos con métodos heurísticos. Se definen y presentan las heurísticas de mayor difusión, como por ejemplo: Búsqueda local (LS-Local Search), Recocido simulado (SA-Simulated Annealing), Búsqueda Tabú (TS-Tabu search), GRASP (Greedy Randomized Adaptive Search Procedure), Computación evolutiva (EC-Evolutionary Computation) y Colonias de Hormigas (ANT-Ant colony optimization). Para cada meta heurística se presentan sus principales características, su pseudo-código y su aplicación en ejemplos prácticos. Luego de presentadas todas las metaheurísticas se realiza una síntesis y clasificación de ellas, con la intención de generar una base para que el estudiante pueda discernir que método usar para cada caso específico.

Sesión #4 - Optimización de costos bajo diseño robusto en redes multi-overlay - Ing. Claudio Risso – UdelaR, Dr. Franco Robledo – UdelaR

Fibras ópticas, transporte óptico (DWDM), transporte TDM (SDH), redes ATM, IP y MPLS, con distintos grupos de operación brindándose servicios entre si. Los overlays tanto tecnológicos (distinto tipo de equipos) como administrativos (distintos grupos de operación), son una realidad instaurada desde hace un buen tiempo en las redes. Ya sea por: razones históricas, conveniencia organizacional (distintos negocios de una misma empresa que se arriendan recursos entre si), justificación económica (una empresa que arrienda recursos de otra de mayor escala o penetración) o imposición regulatoria; esta realidad es presente y debemos acostumbrarnos a pensar que las redes se brindan servicios entre si. Este trabajo da una propuesta para resolver el problema de como interconectar los nodos de una red existente, haciendo uso de recursos de un overlay inferior, en forma robusta y a costo óptimo. El problema planteado es de la clase NP-Hard. Casos particulares del mismo cumplen ser problemas NP-Completos. Modelamos el problema como un Problema de Programación Matemática Lineal Entera Binaria resuelto via Branch-Bound. Además, diseñamos una heurística basada en GRASP para su resolución.

Sesión #5 - Modelos de confiabilidad con restricciones de diámetro - Dr. Héctor Cancela – UdelaR

Dada una topología de red, la confiabilidad clásica se basa en el cálculo de la probabilidad de conexión de nodos terminales. Recientemente se ha propuesto una variante de los modelos clásicos, que permiten considerar restricciones adicionales en el largo de los caminos de conexión (medido en cantidad de saltos). En este tutorial se discuten los modelos de confiabilidad clásicos y con restricciones de diámetro. Se revisan diferentes métodos de evaluación: exacto, basado en cotas, y Monte Carlo. Se muestra que la medida exacta de confiabilidad es un problema de complejidad #P, y que por lo tanto no se conocen algoritmos polinomiales que los computen para el caso general, aunque es posible para algunos casos particulares. Las alternativas de Monte Carlo y basada en cotas se usan extensivamente, dado que permiten obtener valores estimados de confiabilidad con limitado costo computacional. Sin embargo, en el caso de redes extremadamente confiables, el método clásico de Monte Carlo encuantra dificultades, dado que la ocurrencia de fallos es un “evento raro”, poco frecuente, y por lo tanto el cómputo de su probabilidad es complicado. Para finalizar se discute la optimización de topologías, considerando un Algoritmo Genético ajustado a este caso.

Sesión #6 - On building Autonomic Smart Homes for the Elderly U-Health: Convergence of IT technologies - Dr. Nazim Agoulmine - University of Evry Val d'Essonne and WCU Distinguished Visiting Professor at Postech

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