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