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con la estructura de capa / plataforma de comunicación de
sensores descrita anteriormente.

Evaluación de arquitecturas
Uno de los constantes problemas con el trabajo arquitectónico
de sistemas y TI ha sido la falta de un medio para cuantifi-
car objetivamente la "precisión del ajuste" de una arquitectura
o comparar analíticamente alternativas arquitectónicas. La
mayor parte del trabajo arquitectónico es de naturaleza ad
hoc, lo que genera dificultades para comparar alternativas
arquitectónicas y determinar qué tan bien una arquitectura
propuesta se ajusta a los propósitos para los cuales fue con-
cebida. La falta de rigor subyacente en la representación de
arquitecturas en términos de cómo los elementos contribuyen
(o no) a los objetivos de la arquitectura limita nuestra capaci-
dad de análisis frente a la arquitectura. Hemos abordado este
problema desarrollando un enfoque que consta de varios pasos.
1) Presentar características arquitectónicas en un marco
espacial formal y abstracto.
2) Usar gráficos para mapear elementos arquitectónicos
a las características.
3) Convertir los gráficos en representaciones matriciales.
4) Usar la teoría de espacios abstractos a fin de desarro-
llar mediciones de rendimiento para arquitecturas
de sistemas.
Este método aprovecha la separación de las cualidades y
propiedades analizadas anteriormente para simplificar un poco
el proceso de mapeo. Este mapeo de elementos arquitectónicos
a propiedades y de propiedades a cualidades está implícito en
la vista del análisis, tal como se muestra en el gráfico 1.
Las asignaciones dan como resultado un gráfico tripartito,
que luego convertimos en matrices que combinamos a través
de una formulación matemática que tiene en cuenta los nive-
les de contribución de elementos arquitectónicos y explica
cómo algunos elementos arquitectónicos pueden soportar
una propiedad y restar valor a otra. Los elementos arquitectó-
nicos se tratan colectivamente como un vector, y la ecuación
de la matriz arquitectónica lo mapea en un nuevo vector en
un espacio definido por las cualidades. La ponderación de
las cualidades por parte de los interesados arroja un vector
de referencia contra el cual medimos el vector de calidad de
arquitectura real. Luego podemos determinar qué tan bien la
arquitectura propuesta coincide con las cualidades deseadas
(ponderadas). Al usar técnicas matemáticas estándar, también
podemos calcular el ángulo entre dos arquitecturas; hacerlo
proporciona un medio para evaluar y optimizar arquitectu-
ras. Hemos determinado que este método es tan práctico que
hemos desarrollado una herramienta de software que permite
la generación de mapas y realiza los cálculos (que son tedio-
sos para arquitecturas grandes). También podemos realizar
análisis matemáticos en las matrices de mapeo derivadas de
los gráficos subyacentes para encontrar ideas sobre la arqui-
tectura y su complejidad inherente.
El conjunto de cualidades debe tener una característica
descrita de diversas maneras, como independiente, no
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superpuesta o desacoplada. Los conjuntos de calidad bien
seleccionados con esta característica simplifican la identi-
ficación de dependencia, superposición o acoplamiento en
las arquitecturas reales. Para hacer que las definiciones de
cualidades sean lo más ortogonales posible, las definimos de
una manera que nos permite utilizar dos parámetros clave:
el tiempo y la extensión geoespacial. Preferimos que las
propiedades sigan los mismos principios que las cualidades,
pero, en la práctica, esto no siempre es fácil de lograr. Por
lo tanto, toleramos cierta superposición en las propiedades,
pero intentamos minimizarla. La claridad y la falta de ambi-
güedad de las definiciones ayudan mucho, especialmente si
se usan formulaciones matemáticas en lugar de descripcio-
nes verbales intuitivas.
La elección de cualidades y propiedades del sistema no
es algo que deba hacerse de manera ad hoc o intuitiva. La
combinación de estas dos características distintas ha sido un
problema limitante no reconocido en gran parte del trabajo
de arquitectura de red inteligente de la década anterior. Las
definiciones escasas o ambiguas y la falta de ortogonalidad
de las características dificultan la determinación de la con-
tribución y el valor de los elementos arquitectónicos para
la solución general. Esto ha sido especialmente problemá-
tico con respecto a la resiliencia y confiabilidad de la red y
el caso de muchos conjuntos propuestos de características
futuras de la red. Nuestro objetivo para realizar el trabajo
de evaluación de la arquitectura de red ha sido eliminar la
ambigüedad y la subjetividad de las especificaciones de la
arquitectura de red, aunque los métodos y resultados pare-
cen aplicarse a las arquitecturas del sistema en general.

Arquitectura de red del Grid
Modernization Laboratory Consortium y
Proyectos de asistencia técnica de la
DSPx
La mayor parte de nuestro trabajo en PNNL que involucra
la arquitectura de red se lleva a cabo bajo dos programas
del DOE. Una es la Iniciativa de Modernización de la Red,
que incluye el programa del Grid Modernization Laboratory
Consortium (GMLC). Este programa abarca una amplia
gama de proyectos, y entre ellos se encuentran varios esfuer-
zos transversales. Uno de ellos es el proyecto Arquitectura
de red, un esfuerzo de varios años y varios laboratorios para
avanzar en la disciplina de la Arquitectura de red, desarro-
llar herramientas para que cualquier persona que realice este
tipo de trabajo y, lo más importante, desarrollar cinco arqui-
tecturas de referencia que ilustren el uso de esta disciplina y
utilicen la amplia contribución de las partes interesadas para
ayudar a llegar a un consenso nacional en cuanto a la moder-
nización de la red, tal como se expresa a través de las arqui-
tecturas de referencia. El trabajo que hacemos en el proyecto
de Arquitectura de Red del GMLC también respalda aspec-
tos de muchos otros proyectos del GMLC.
Las cinco arquitecturas de referencia son
✔ redes de alta resiliencia
septiembre/octubre 2019



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