SITM-MIO Distributed Speed Calculation System

Sistema distribuido para calcular velocidades promedio por arcos en las rutas del SITM-MIO usando ZeroC-ICE.

Arquitectura

El sistema utiliza una arquitectura Master-Worker con ZeroC-ICE para:

• Procesar datagramas históricos de forma distribuida
• Calcular velocidades promedio por arco
• Soportar procesamiento en tiempo real (streaming)

Componentes

Nodos

• Coordinator (swarch@x104m01): Coordina workers y gestiona el grafo
• Workers (swarch@x104m02 a swarch@x104m31): Procesan particiones de datos

Servicios Ice

• Coordinator: Coordinación y distribución de tareas
• GraphService: Gestión del grafo de rutas y arcos
• DataProcessor: Procesamiento de datagramas
• StreamProcessor: Procesamiento en tiempo real

Requisitos

• Java 11+
• ZeroC Ice 3.7+
• PostgreSQL 14+ (opcional)
• Redis 7+ (opcional)
• ZeroTier VPN configurada

Instalación

1. Instalar ZeroC Ice: https://zeroc.com/downloads/ice
2. Generar código Ice desde slice files:

   ./src/main/scripts/generate_ice_code.sh

3. Compilar proyecto:

   ./gradlew build

Uso

Desarrollo Local

Visualizar grafo (sin Ice)

./gradlew run --args="Main"
# O directamente:
java -cp build/libs/averageSpeedSITM-MIO.jar Main

Iniciar Coordinator (local)

# Opción 1: Usando Gradle
./gradlew run

# Opción 2: Usando JAR
java -cp build/libs/averageSpeedSITM-MIO.jar coordinator.CoordinatorNode

# Opción 3: Con puerto personalizado
java -Dcoordinator.port=10002 -cp build/libs/averageSpeedSITM-MIO.jar coordinator.CoordinatorNode

Iniciar Worker (local)

java -cp build/libs/averageSpeedSITM-MIO.jar worker.WorkerNode worker1 "tcp -h localhost -p 10000"

Validar instalación local

./src/main/scripts/test_local.sh

Despliegue Distribuido

Desplegar Coordinator

./src/main/scripts/deploy_coordinator.sh

Desplegar Workers

# Todos los workers
./src/main/scripts/deploy_all_workers.sh

# Worker individual
./src/main/scripts/deploy_worker.sh worker1 swarch@x104m02 "tcp -h x104m01 -p 10000"

Validar despliegue

./src/main/scripts/validate_deployment.sh

Ejecutar prueba de performance

./src/main/scripts/performance_test.sh proyecto-mio/MIO/datagrams4history.csv 4

Documentación

• Árbol de Particionamiento
• Especificaciones
• Diagrama de Deployment
• Informe de Experimentos

Estructura del Proyecto

src/main/
  ├── slice/              # Definiciones de interfaces Ice (.ice)
  ├── java/               # Código Java
  │   ├── coordinator/    # Nodo coordinador
  │   ├── worker/         # Nodos workers
  │   ├── services/       # Implementaciones de servicios Ice
  │   ├── model/          # Modelos de datos
  │   ├── parser/         # Parsers de CSV
  │   ├── calculator/     # Cálculo de velocidades
  │   └── persistence/    # Acceso a base de datos
  ├── resources/
  │   ├── icegrid/        # Configuración IceGrid
  │   └── sql/            # Esquemas de base de datos
  └── scripts/            # Scripts de deployment y testing

Patrones de Diseño

• Master-Worker: Distribución de trabajo
• Data Partitioning: División de datos
• Map-Reduce: Procesamiento y agregación
• Caching: Cache de resultados
• Load Balancing: Balanceo de carga

Licencia

Proyecto académico - Universidad Icesi