Framework de estudio multi-capa para resiliencia de Internet chileno

Abstract

Chile es un país que sufre regularmente catástrofes naturales como terremotos, tsunamis, aludes, etc. En condiciones de catástrofe mantener el funcionamiento de infraestructuras como las de telecomunicaciones puede significar un gran desafío. Dentro de estas el Internet es una pieza importante pues se ha transformado en la alternativa a las redes teléfonicas para comunicarse con otras personas y además permite tener acceso a información sobre los eventos que estén ocurriendo. Sin embargo estas mismas catástrofes pueden afectar de forma negativa el funcionamiento de Internet. Asimismo el funcionamiento de Internet puede verse dañado por otros eventos como ataques cibernéticos o fallos de equipos, cables, antenas, etc. Para mantener la red de Internet chilena en funcionamiento bajo cualquier evento primero hay que preguntarse ¿qué tan preparado se encuentra el Internet chileno para resistir fallos? a la capacidad de resistir fallos le llamamos robustez. Así, para responder la pregunta anterior es necesario estudiar la robustez del Internet chileno. Esto último requiere además contar con una caracterización de Internet en Chile, qué elementos son los que definen su estructura y cómo se comportan. Por ejemplo, el Internet chileno podría ser visto como aquella red que se compone por cables, fibras ópticas y diferentes instalaciones físicas distribuídas a lo largo del país, pues es a través de estos equipos que la información viaja de un lugar a otro. Sin embargo esto no necesariamente muestra si los usuarios tienen acceso a Internet, si acaso han perdido acceso al resto del mundo o si han perdido total o parcialmente la conexión dentro del país. Entonces se podría establecer que la red compuesta por conjuntos de redes IP es realmente lo que conocemos como Internet. Sin embargo esta red puede perder funcionalidad si cables o instalaciones físicas son dañadas, y viceversa. Así, la red de Internet realmente estaría compuesta por varias redes distintas interactuando entre sí, interacciones que generan comportamientos nuevos y distintos a los que cada red tuviese por si sola frente a los mismos fallos. La red de Internet es entonces una red multi-capa (también conocida como red multi-layer o redes interdependientes). En esta tesis se realizó una revisión sistemática de la literatura existente sobre frameworks de estudio de robustez de redes multi-layer, la cual consideró 57 artículos publicados entre los años 2005 y 2016. En esta revisión se encontraron 4 categorías mayores para clasificar los frameworks: Modelo de redes interdependientes, tipo de métrica para medir robustez, estudios realizados y redes usadas para testear el framework. A partir de la revisión sistemática en esta tesis se propone y justifica el uso de un determinado framework de estudio apropiado para el caso del Internet chileno. Finalmente se ofrece una forma de construir el sistema a partir de datos reales y una implementación en código para analizar el sistema.