ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ «ΠΡΟΗΓΜΕΝΕΣ ΔΙΚΤΥΑΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ» “ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ ΣΕ AD HOC ΔΙΚΤΥΑ” Bάιος Νάσος Απρίλιος 2003
Jan 02, 2016
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ
«ΠΡΟΗΓΜΕΝΕΣ ΔΙΚΤΥΑΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ»
“ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ ΣΕ AD HOC ΔΙΚΤΥΑ”
Bάιος ΝάσοςΑπρίλιος 2003
ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗΣ
PROACTIVE(table-driven)
REACTIVE(on-demand)
DSDV AODVACRPN
DSRTORA
HYBRID ZRP
GEOGRAPHICALLANDMARK
MOVENET
Στόχοι
1. Υψηλή ρυθμαπόδοση2. Χαμηλή μέση καθυστέρηση3. Υποστήριξη ετερογενούς κίνησης (δεδομένα, φωνή, video)4. Κλιμάκωση5. Εξοικονόμηση ενέργειας6. QoS
Proactive/Table-Driven
• Διατηρούν διαδρομές για όλους τους κόμβους
+ Ελάχιστη καθυστέρηση εύρεσης δρόμου
- Επιπρόσθετο φορτίο μηνυμάτων ελέγχου
• Δεν έχει νόημα σε υψηλή κινητικότητα
Reactive/On-Demand
• Χρήσιμη πληροφορία μόνο όταν χρειάζεται
+ Κατανάλωση μικρότερου εύρους ζώνης
- Δραματική αύξηση καθυστέρησης για κάποιες εφαρμογές
Ανάπτυξη υβριδικών σχημάτων
Proactive σχήματα δρομολόγησης Υποθέτουν ότι κάθε δρομολογητής γνωρίζει: -- διεύθυνση κάθε γείτονα -- κόστος επικοινωνίας με κάθε γείτονα
Επιτρέπουν σε κάθε δρομολογητή να προσδιορίζει την συνολική πληροφορία δρομολόγησης με το να μιλά με τους γείτονές του.
Δύο κύριες κατηγορίες: -- Διάνυσμα απόστασης (ο δρομολογητής γνωρίζει το κόστος για κάθε προορισμό) -- Κατάσταση ζεύξης (ο δρομολογητής γνωρίζει την συνολική εικόνα της τοπολογίας και υπολογίζει το συντομότερο μονοπάτι)
Διάνυσμα Απόστασης
A B C D
A 0 1 4 [
B 1 0 1 1
C 4 1 0 2
D [ 1 2 0
2 1 2 2
1 0 1 1
0 1 4 [
0 1 2 2
Α
Β
C
D4 2
11 1
Αρχικά
ΑΒ = 1
ΒΒΕπόμενο άλμα
Κόστος προς Β
Κόστος προορισμού από Β
+
=
Κόστος προορισμού μέσω Β
Κόστος από Α
ΜΙΝ
Υπολογισμός στο Α όταν φθάνει DV από το Β
Νέο Κόστος = Νέο DV για Α
Κατάσταση ζεύξηςB
A
C
D
E F
ΜΟΝΙΜΟ ΠΡΟΣΩΡΙΝΟ ΣΧΟΛΙΑ
Α B(A,1), D(A,2) Ρίζα και γείτονες
A, B(A,1) D(A,2), C(B,2) Πρόσθεση του C(B,2)
A, B(A,1), D(A,2) E(D,4), C(B,2) C(D,3): δεν τα κατάφερε
Α, B(A,1), D(A,2), C(B,2)
E(C,3) E(D,4): πολύ μακρύ μονοπάτι
Α, B(A,1), D(A,2), C(B,2), E(C,3)
F(E,6)
Α, B(A,1), D(A,2), C(B,2), E(C,3), F(E,6)
Τίποτα ΤέλοςA
D
B C E
F2
1 1 1 3
D
E
2
1 1 1A
B C
D21
AB
1C
D2
1A B
1BA
A
1
1 2
11
2
3Β(Α,1): ο Β μπορεί ναπροσεγγιστεί από τονΑ με κόστος 1
Reactive πρωτόκολλα: DSR
( Dynamic Source Routing )
• Εύρεση δρόμου
• Διατήρηση δρόμου
DSR (1)( Dynamic Source Routing )
A D EB C“A” “A,B” “A,B,C” “A,B,C,D”
id=2 id=2id=2id=2
Εύρεση δρόμου
DSR (2)( Dynamic Source Routing )
Α Β C D E
X
Διατήρηση δρόμου
DSR (3)( Dynamic Source Routing )
Α
V
Β
W X Y Z
C D E
Υποκλοπή
DSR (4)( Dynamic Source Routing )
Α B
C
F
D E
Κρυφές διαδρομές
DSR (5)( Dynamic Source Routing )
D
E F
C
Α B G
Πληθώρα απαντήσεων
BG
CBG
G
ABGBG
DSR (6)( Dynamic Source Routing )
A B C D“B,C,D” “B,C,D” “B,C,D”
Μείωση του δρόμου
DSR (7)
( Dynamic Source Routing )
X
Υ
A C
B
Ετερογενές Δίκτυο
DSR (8)
( Dynamic Source Routing )
• Περιορισμός στην έκταση διάδοσης πακέτων ελέγχου
• Διάσωση πακέτων από ενδιάμεσους κόμβους
• Εκτεταμένη διάδοση μηνυμάτων ελέγχου
ASSOCIATIVITY ΒΑSED ROUTING(ΑΒR)
Η έννοια της συσχέτισης αναφέρεται στην χωρική και προσωρινή σταθερότητα σύνδεσης ενός κόμβου
Περιοδική μετάδοση HELLO μηνυμάτων
Συνεχής ενημέρωση των σημείων συσχέτισης
Σκοπός : η μακροβιότητα της διαδρομής η ισοκατανομή του φορτίου διατήρησης δρόμου
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ABR
• Κατηγορία: on-demand/reactive
• Αποτελείται από 3 φάσεις:
-- Φάση εύρεσης δρόμου
-- Φάση ανακατασκευής δρόμου
-- Φάση διαγραφής δρόμου
ΕΥΡΕΣΗ ΔΡΟΜΟΥ - ABR
Κύκλος ερώτησης με τον χαρακτήρα ευρυεκπομπής
Κύκλος αναμονής για την απάντηση
ΚΙΝΗΤΙΚΟΤΗΤΑ - ABR
Κίνηση Πηγής
Προορισμός
Μήνυμα αποτυχίαςΜήνυμα αποτυχίας
Μήνυμα αποτυχίας
Μήνυμα αποτυχίας
Νέα αναζήτηση
Τροχιά πηγής
ΚΙΝΗΤΙΚΟΤΗΤΑ - ABR
Κίνηση Προορισμού
Τροχιάπροορισμού
Πηγή
Τοπική αναζήτηση
Τελικό μονοπάτι
ΚΙΝΗΤΙΚΟΤΗΤΑ - ABR
Κίνηση Ενδιάμεσου κόμβου
ΤροχιάΚόμβου
Πηγή
Τελικό μονοπάτι
Προορισμός
Ένδειξη σφάλματος
Τοπική αναζήτηση
ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΟΜΑΔΟΠΟΙΗΣΗ
• Διαχείριση μεταδόσεων
• Δημιουργία δικτύων κορμού δρομολόγησης
• Μείωση πολυπλοκότητας – σηματοδοσίας
ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣΟΜΑΔΟΠΟΙΗΣΗΣ
•Σκοπός: --Αποδοτικότερη χρήση των πόρων (έλεγχος μεγάλων δυναμικών δικτύων) --Απλοποίηση του συντονισμού των εκπομπών μεταξύ γειτονικών κόμβων
•Στρατηγική: --Εύρεση γειτόνων --Εκλογή των cluster heads --Συμφωνία για gateways
ΟΜΑΔΟΠΟΙΗΣΗ
Ordinary node
Clusterhead node
Gateway node
ΥΒΡΙΔΙΚΗ ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ
• Πλεονέκτημα των proactive σχημάτων: μικρή καθυστέρηση
• Πλεονέκτημα των reactive σχημάτων: υψηλή αποδοτικότητα
ΜULTI POINT RELAYING (1)
Εύρεση διαδρομής γρήγορα και αποδοτικά Καλή συμπεριφορά σε περιβάλλοντα: -- μεγάλο γεωγραφικό μέγεθος δικτύου -- μεγάλος αριθμός κόμβων -- υψηλή κινητικότητα -- συχνές τοπολογικές αλλαγές
Διατήρηση μικρού όγκου πληροφορίας Χαμηλό κόστος διατήρησης πληροφορίας δρομολόγησης για μη ενεργές διαδρομές
4
3
7
5
6
2
1
9
8
10 112
πηγήπροορισμός
Ομάδα MPR
Περιοχή 2-hops
Περιοχή 1-hop
Ομάδα MPR
MULTI POINT RELAYING (2)
Ανεύρεση δρόμου
4
3
7
5
6
2
1
9
8
10 112
πηγήπροορισμός
Ομάδα MPR
Περιοχή 2-hops
Περιοχή 1-hop
Ομάδα MPR
Τροχιά κόμβου 9
MULTI POINT RELAYING (3)
Διατήρηση δρόμουΚίνηση ενδιάμεσου κόμβου
4
3
7
5
6
2
1
9
8
10 112
πηγήπροορισμός
Ομάδα MPR
Περιοχή 2-hops
Περιοχή 1-hop
Ομάδα MPR
MULTI POINT RELAYING (4)
Διατήρηση δρόμουΚίνηση κόμβου πηγής
Τροχιά κόμβου πηγής
4
3
7
5
6
2
1
9
8
10 112
πηγή
προορισμός
Ομάδα MPR
Περιοχή 2-hops
Περιοχή 1-hop
Ομάδα MPR
11
Τροχιά προορισμού
MULTI POINT RELAYING (5)
Διατήρηση δρόμουΚίνηση κόμβου προορισμού