Para o conjunto de experimentos com mobilidade o emulador Castadiva foi utilizado. Já no experimento de Golden Run, é verificada uma baixa taxa de mensagens recebidas pelos destinatários, o aspecto mobilidade modifica este resultado esperado, mesmo sem a presença de falhas.
Quando um nodo receptor sai da mesma área de cobertura de sinal de um nodo emissor que enviou uma mensagem, o receptor, como era de se esperar, não recebe as mensagens do nodo emissor, consequentemente o nodo emissor também não recebe as notificações enviadas pelo nodo receptor. A comunicação entre esses dois nodos é interrompida devido a cobertura de sinal e não devido a falha de perda de pacote injetada artificialmente. De maneira geral, a mobilidade gera espontaneamente a falha de perda de pacotes recebidos ou enviados, quando está fora da cobertura de sinal.
A Figura 25 apresenta o momento inicial (a) e final (b) dos nodos no experimento de Golden Run (execução sem a injeção de falhas artificiais). Para todos os cenários a posição inicial dos todos os nodos foi a mesma (nodos estão sobrepostos na figura 25 a).
(a) (b)
Todos os nodos iniciam na mesma coordenada dos eixos x e y e verifica-se que o ponto de término é distinto, pois os nodos se movimentaram na área previamente configurada a uma velocidade constante definida para o cenário executado. A cada segundo o nodo se movimenta em direções aleatórias, trocando mensagens com o apoio da aplicação NetEpidemic. Como a movimentação é dinâmica, ou seja, cada nodo se distancia um do outro ao longo do tempo, não se pode capturar, durante o experimento, as localizações intermediárias. Sendo assim, não é possível precisar em qual instante o nodo saiu do alcance da cobertura dos demais, porém consegue-se detectar as mensagens que não foram trocadas nesses intervalos de tempo. No final do experimento, como mostrada na Figura 25 (b), os nodos terminam em posições diferentes das suas respectivas posições de início. Observa-se que o nodo 4, por exemplo, está fora do alcance da área definida para o nodo 5 no momento em que esse experimento terminou, portanto as últimas mensagens trocadas entre estes dois nodos não foram entregues e nem sua respectivas notificações foram recebidas.
O Gráfico da Figura 26 apresenta exatamente o comportamento do nodo 4 em relação ao nodo 5 neste experimento utilizando a aplicação NetEpidemic.
Figura 26. Gráfico do comportamento do nodo 4 em relação ao nodo 5.
Neste gráfico o eixo X (Run), representa cada ocorrência de um evento do experimento, que variam entre dez milissegundos e trinta milisegundos. O eixo Y é representado pelos valores 0 e 1. O valor 1 indica um evento ocorrido – mensagem enviada, recebida ou o nodo excluído da lista de nodos ativos – e o valor 0 indica quando nenhum destes eventos ocorreu. Desta forma observou-se que até o tempo 9 do experimento, o nodo 4 e o nodo 5 estavam próximos, onde a cobertura de sinal era alcançada por ambos. No tempo 9, houve uma oscilação, uma mensagem do nodo 4 foi enviada para o nodo 5, porém não
notificada. No tempo 10 é enviada uma nova mensagem e não notificada novamente, então no tempo 11, ocorre a exclusão do nodo 5 da lista de nodos ativos do nodo 4 e a partir deste tempo os nodos não trocam mais mensagens. Esse fato justifica-se pelo distanciamento dos nodos que faz com que a cobertura de sinal entre eles sejam não coincidentes. Nesse caso específico, o nodo 5 não tem intersecção com a área de alcance de nenhum outro nodo da rede, caso contrário o protocolo epidêmico poderia ter utilizado outra rota de entrega da mensagem por overlay.
Este mesmo comportamento é observado em todos os nodos que se distanciaram um do outro devido a mobilidade.
No total foram enviadas 30 mensagens pelo nodo 4, porém cada nodo notificou uma determinada quantidade diferente de mensagens, não exatamente as 30 mensagens como seria previsto em um cenário ideal, devido a mobilidade dos nodos. Apenas o próprio nodo 4 notificou as 30 mensagens, pois o nodo notifica a si próprio pela mensagem enviada. Este comportamento é bem similar ao comportamento quando falhas de perda de mensagens são injetadas no cenário sem mobilidade.
Outro aspecto observado nos experimentos é ilustrado no gráfico da Figura 27, onde é verificado o comportamento do nodo 4 em relação ao nodo 3.
Figura 27. Comportamento do nodo 4 em relação ao nodo 3.
O nodo 4 e o nodo 3 iniciam o experimento também no mesmo ponto inicial e vão se movimentando aleatoriamente pelo emulador. No tempo 10 e no tempo 11 o nodo 4 envia uma mensagem para o nodo 3 e o nodo 3 não notifica a mensagem recebida no tempo estabelecido de espera, sendo excluído da lista de nodos ativos no tempo 12. Do tempo 12 em
diante, o nodo 4 apenas envia mensagens e não recebe mais notificações devido ao fato de o nodo 3 ter saído da sua área de cobertura ou não possuir vizinhos para reencaminhamento através da overlay. Porém, no tempo 23, o nodo 3 volta a notificar todas as mensagens envidas pelo nodo 4. Isso acontece devido o nodo 3 ter recebido as mensagens, mas no momento de retornar as notificações ao nodo 4 ele saiu da área comum de cobertura. Ao retornar para a mesma área, todas as mensagens de notificações armazenadas são entregues ao nodo 4. Isso ocorre devido ao fato de estas mensagens estarem no buffer de armazenamento do protocolo NEEM com status de ainda não notificadas, além de que as variáveis fanout e hop estarem com seus valores ativos no momento da reentrada na área de cobertura. Esta situação ocorreu em todos os nodos observados durante os experimentos com mobilidade.
A variável velocidade não gerou um comportamento diferenciado, pois o Castadiva emula trajetos aleatórios durante os experimentos e o fato da velocidade variar não garante a permanência de um nodo dentro da área comum de cobertura. Cada experimento pode, durante o trajeto, ter presenciado uma taxa maior ou menor de cobertura de sinal entre seus nodos, ou seja, cada nodo teve maior ou menor visibilidade com os demais nodos, confirme modelo de mobilidade e visibilidade do emulador Castadiva. Tomando como exemplo o nodo 4 para análise, a Tabela 12 apresenta as quantidades de mensagens enviadas e notificações recebidas para os diferentes cenários de velocidade para o experimento de Golden Run, sem falhas injetadas.
Tabela 12. Total de mensagens enviadas e recebidas do nodo 4 nos cenários com mobilidade.
Velocidade Enviada Recebida
2 km/h 30 73
8 km/h 30 58
20 km/h 30 44
50 km/h 30 33
Notou-se que nos demais nodos, assim como no nodo 4, houve uma diminuição de mensagens recebidas conforme as velocidades foram aumentadas, mas não se pode atribuir esse fato exclusivamente ao aumento de velocidade. Uma vez que não se pode analisar o percurso e a área de cobertura intermediária de localização de cada nodo em cada experimento devido à limitação da ferramenta utilizada. Não é possível afirmar que a diminuição de mensagens se deve apenas ao aumento de velocidade ou se houve maior taxa de perda de sinal durante os experimentos devido a falhas injetadas.
O experimento de Golden Run não pode ser utilizado como base para se comparar o conjunto de experimentos quando falhas são injetadas devido a aleatoriedade na movimentação dos nodos. Resultados diferentes não significam obrigatoriamente impacto de falhas injetadas, podendo se dar também pela falta de cobertura de sinal.
Não foi possível determinar o que seria falha devido a falhas injetadas e o que seria perda por falta de cobertura de sinal. Quando não há cobertura de sinal, as falhas injetadas não surtem qualquer efeito, pois os nodos não estão em comunicação. Para os casos em que as mensagens ainda não foram notificadas por um nodo receptor e estão armazenadas no buffer, a injeção de falhas na medida em que é inserida, impacta ainda mais a taxa de entrega.
5.1.3. VALIDAÇÃO DE RESULTADOS POR MEIO DO MODELO