شبکه هاي کامپيوتري

1

شبکه هاي کامپيوتريفصل پنجم:

(NetworkLayerاليه شبکه )بخش سوم: مسیریابی در شبکه های

موقتی (موردی)

وحید حقیقت دوستدانشکده فنی و مهندسی دانشگاه شاهد

2

مسیریابی شبکه های موقتی یا موردی

Ad hoc networks

3

Adمعرفی شبکه های موقتی )hoc)

شبکه در شبکه های موقتی که دربرخی مراجعهیچ گونه نیز نامیده میشوند، های موردی برای شبکه وجود ندارد.زیرساختی

را هدایت بسته ها و مسیریابیمیزبانها، وظیفهنیز انجام میدهند.

اگر و تنها اگر هر دو دو میزبان به یکدیگر متصلند.میزبان در برد رادیویی دیگری قرار گیرد

توپولوژی شبکه در این شبکه ها ممکن استY در حال تغییر باشد در نتیجه اعتبار مسیرها دائما

بدون هیچ خطا و هشداری تغییر پیدا میکند ممکن است در این شبکه ها گره ها در حال حرکت

باشند

و Ad hocمقایسه شبکه های WLAN

شبکه وایرلس و شبکه سلولی شبکه موقتی

5

Ad hocکاربردهای شبکه های وسایل نقلیه نظامی در میدان جنگناوگان کشتی ها در دریاارتباط کارکنان امداد در هنگام وقوع زلزلهگردهمایی افراد با کامپیوترهای قابل حمل

مبدا

مقصد

کشف مسیر در شبکه Ad hoc

D به گره Aاز گره

A

B

C

E

D

کشف مسیر در شبکه Ad hoc

A

B

C

E

D

کشف مسیر در شبکه Ad hoc

A

B

C

E

D

کشف مسیر در شبکه Ad hoc

A

B

C

E

D

کشف مسیر در شبکه Ad hoc

A

B

C

E

D

کشف مسیر در شبکه Ad hoc

A

B

C

E

D

کشف مسیر در شبکه Ad hoc

A

B

C

E

D

کشف مسیر در شبکه Ad hoc

A

B

C

E

D

باید D و مقصد Aبرای تبادل پیام بین مبدا همکاری کرده و E و Cمیزبانهای میانی مانند

بسته ها را هدایت نمایند

14

AODVالگوریتم )بردار فاصله براساس درخواست در شبکه موقتی(

Ad-hocOn-demandDistanceVector

AODVالگوریتم فرض کنید فرایندی در گرهA میخواهد بسته ای را به

بفرستد Iگره الگوریتمAODV جدولی است فرض میکند در هر گره

است و اطالعاتی راجع به آن که کلید آن آدرس مقصدمقصد ارائه میکند؛ از جمله اینکه بسته را به کدام

همسایه باید تحویل دهد اگر گرهA مسیریاب I را نبیند )ارتباط مستقیم با I

کند.کشف Iنداشته باشد( باید مسیری را تا

AODVکشف مسیر در الگوریتم برای یافتن مقصدI گره ،A بسته ای با عنوان

را ایجاد و ( Route Requestدرخواست مسیر ) میرسد و D و Bآنرا پخش میکند. این بسته به

بدین ترتیب در شبکه انتشار پیدا میکند. .فرمت بسته در شکل زیر آورده شده است

Step 1 Step 2 Step 3

17

( شناسه تقاضاRequest ID :) در گره سازنده بسته میباشد و با ارسال هر درخواست یکی به شمارنده محلی یک

آن اضافه میشود در کنار هم برای هر بسته درخواست مسیر، آدرس منبع و شناسه تقاضا دو فیلد

میباشد و به گره ها اجازه میدهد از این طریق بسته های تکراری را منحصر به فرد شناسایی و حذف نمایند.

( شمارنده جهشHop count :) در هر گره که بسته درخواست مسیر دریافت شود، این فیلد مشخص میکند که این

بسته تا کنون چند جهش انجام داده است.مقدار اولیه این فیلد صفر است هنگام انتشار بسته درخواست مسیر توسط هر گره به گره های همسایه یکی به آن

اضافه میشود( شماره ترتیب مبداSource sequence Number :)

همانطور که در ادامه در خصوص پردازش بسته درخواست مسیر توسط هر یک از گره هاتوضیح داده خواهد شد، این فیلد جدیدترین معرفی از گره مبدا را انجام میدهد و گره هایی که

این بسته را دریافت میکنند اطالعات مربوط به مبدا را بروز میکنند( شماره ترتیب مقصدDestination sequence Number :)

تولید کننده بسته آخرین شماره ترتیبی که از مقصد میشناسد را در این فیلد قرار میدهدشمارنده ترتیب میزبانو دیگری شمارنده شناسه تقاضا در هر گره دو شمارنده وجود دارد: یکی

18

عملکرد گره ها هنگام دریافت بسته درخواست مسیر

اگر بسته تکراری باشد حذف میشود شماره ترتیب مبدا در جدول بروز اطالعات مربوط به

(یادگیری معکوس)میشود آدرس مقصد در جدول مربوط به میزبانها جستجو میشود

مورد نظر ثبت شده بود، بسته مسیر تازه تری به مقصد اگررا به مبدا ارسال میکندپاسخ مسیر

و بسته شمارنده جهش اضافه در غیر اینصورت یک واحد بهدرخواست مسیر را به دیگر همسایگانش پخش میکند و

Reverseمسیر معکوس )اطالعات بسته را ثبت نموده تا در Path)هنگام بازگشت بسته پاسخ مسیر از آن استفاده کند

اطالعات بسته در خواست مسیر پس از ارسال به همسایگان تایمر برای انقضا ثبت و به ازای آن یک در هر مسیریاب میانی

فعال میشود

19

ROUTEبسته پاسخ مسیر )REPLY)

مسیریاب مقصد بسته درخواست مسیر از مسیریابها عبور کرده و در نهایت به در مثال( میرسد.I)مسیریاب

در اینجاI را مطابق با شکل فوق مهیا و آنرا به گره ای که بسته پاسخ مسیر یکبسته درخواست مسیر را از آن دریافت کرده بود تحویل میدهد.

از بسته درخواست مسیر کپی میشوندآدرس مبدا و مقصد Y عینا از شمارنده داخلی نوشته میشود و شمارنده داخلی یکی شمارنده ترتیب مقصد

افزایش می یابد. در ابتدا برابر صفر استشماره جهش فیلد

در طی فرایند بازگشت این بسته به هر مسیریاب که میرسد شمارنده جهش یکیافزایش می یابد.

گره هایی که بسته درخواست مسیر را گرفتند ولی در مسیر معکوس نبودند مشخص میکند که مسیر چه مدت معتبر استطول عمر(، با انقضای مدت تایمر، وارده ها را از جدول H,F,E,C,B)مانند گره های

مسیر معکوس حذف میکنند

20

و RREQمثالی از بسته های RREP

21

نگهداری اطالعات مسیر از آنجا که ممکن است توپولوژی شبکه تغییر پیدا

کند )بعضی از لینکها قطع شوند یا برخی گره ها از شبکه خارج شوند(، باید به نحوی گره های

دیگر از نابود شدن یک مسیر مطلع شوند اگر گره Y ADGI از شبکه خارج شود دیگر مسیر Gمثال

معتبر نمیباشد. :هر گره بصورت مکانیزم حضور و غیاب ارسال میکند و منتظر Helloمتناوب پیام

دریافت پاسخ از همسایگانش است. اگر پاسخی از همسایه دریافت نشد یعنی آن

همسایه از شبکه خارج شده

نگهداری اطالعات مسیر مانند( برای هر مقصد ممکن، هر گره ایD همسایه هایی که در )در شکل زیر

ΔT همسایه های فعال ثانیه اخیر بسته ای برای آن مقصد فرستاده اند را بعنوان نگه میدارد

وقتیD میفهمد که G از شبکه خارج شده است به جدول مسیریابی خود نگاه میکند

ازG در مسیرهایی به E، G و I استفاده شده است { اجتماع همسایه های فعال مربوط به این مقصد ها مجموعهA,B میباشد. بعبارت}

وابسته اند لذا باید به آنها اطالع داده G در بعضی از مسیرهای خود به B و Aدیگر شود که این مسیرها دیگر اعتبار ندارند

D با ارسال بسته هایی این خبر را به همسایگان فعال خود میدهند تا آنها جداولشان را بروز کنند

D وارده های مربوط به E ، G و Iرا از جدول مسیریابی خود حذف میکند