Tải bản đầy đủ (.doc) (47 trang)

Đồ án thực tập: Đánh giá thông lượng của DSR trong mạng ADHOC

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (875.83 KB, 47 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH
GIÁ THÔNG LƯỢNG CỦA DSR TRONG MẠNG
AD HOC

Giảng viên hướng dẫn: VƯƠNG XUÂN CHÍ
Sinh viên thực hiện:
NGUYỄN TUẤN LONG
MSSV:
1711548000
Chun ngành:
Kỹ thuật máy tính
Đơn vị thực tập:
Cơng ty TNHH MTV ĐTTM HỒNG QUANG
Khóa:
2017

Tp.HCM, 10 tháng 05 năm 2022


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN


BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH
GIÁ THÔNG LƯỢNG CỦA DSR TRONG MẠNG
AD HOC

Giảng viên hướng dẫn: TRẦN VƯƠNG XUÂN CHÍ
Sinh viên thực hiện: TRẦN NGUYỄN TUẤN LONG
MSSV:
1711548000
Chuyên ngành:
Kỹ thuật máy tính
Đơn vị thực tập:
Cơng ty TNHH MTV ĐTTM HỒNG QUANG
Khóa:
2017

Tp.HCM, 10 tháng 05 năm 2022



LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giảng viên trường Đại Học Nguyễn Tất Thành và
công ty TNHH MTV ĐTTM HỒNG QUANG đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho
tôi trong thời gian học tại trường. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Thầy Vương Xn Chí
- Khoa Cơng nghệ thơng tin -Đại Học Nguyễn Tất Thành đã hướng dẫn tơi hồn thành tốt
đồ án báo cáo này. Tơi cũng cảm ơn gia đình, bạn bè đã hỗ trợ và giúp đỡ tơi hồn thành
đề tài................................................................................................

.......................................................................................................

.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
i


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, mạng không dây trong đời sống con người đang ngày càng đóng vị trí quan
trọng. Trong số các mạng không dây, mạng ad-hoc được quan tâm một cáchđặc biệt.
Khơng giống như mạng có dây truyền thống hay mạng khơng dây có sơ sở hạtầng, với
tính linh động cao, dễ dàng thiết lập nên mạng adhoc đang được ứng dụng trong nhiều
lĩnh vực của xã hội. Trong đó, vấn đề định tuyến trong mạng ad-hoc là một trong những
vấn đề quan trọng, đang được nghiên cứu rất nhiều vì nó ảnh hưởngrất lớn đến hiệu suất
của mạng. Đây là những nội dung chính trong đề tài này.
Đề tài gồm các chương:

Chương 1: Tổng quan các mạng không dây và mạng Ad-hoc.
Chương 2: Các giao thức định tuyến trong mạng Ad-hoc.
Chương 3: Một số ứng dụng của mạng di động Ad-hoc

Do thời gian có hạn, bài đồ án mơn học 2 của em có thể cịn một số thiếu sót,rất
mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý và thơng cảm của cơ. Em hi vọng sau này có thểtiếp
tục nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này và phát triển thành luận văn tốt nghiệp.Bài tìm hiểu
có sử dụng một số kiến thức ở nhiều nguồn khác nhau........................................

.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
ii


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................

.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
TPHCM, Ngày …… tháng …… năm 2017
Giáo viên hướng dẫn
(Ký tên, đóng dấu)

iii


NHẬN XÉT CỦA CƠ QUAN THỰC TẬP

.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................

TPHCM, Ngày …… tháng …… năm 2017
Xác nhận của đơn vị thực tập
(Ký tên, đóng dấu)

iv


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................... i
LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................................... ii
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN............................................................iii
NHẬN XÉT CỦA CƠ QUAN THỰC TẬP......................................................................iv
MỤC LỤC.......................................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU....................................................................................vii
DANH MỤC CÁC BẢNG HÌNH...................................................................................viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...................................................................................ix
Chương I: TỔNG QUANG VỀ MẠNG KHÔNG DÂY VÀ MẠNG AD-HOC.................1
1. Giới thiệu chung.........................................................................................................1
2. Tổng quan................................................................................................................... 1
3. Các loại mạng không dây phổ biến..........................................................................3
3.1.

Bluetooth...........................................................................................................3

3.2.

IrDA..................................................................................................................3

3.3.


HomeRF............................................................................................................4

3.4.

802.11 (wifi)......................................................................................................4

4. So sánh các loại công nghệ mạng không dây...........................................................5
5. Giới thiệu về mạng Ad-hoc......................................................................................5
Chương 2: CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG AD-HOC......................8
1. Yêu cầu của thuật toán định tuyến cho mạng ad-hoc...............................................8
2. Các giao thức định tuyến cơ bản............................................................................11
3. Giao thức DSR trong mạng Ad-hoc (Dynamic Source Routing)............................13
3.1.

Route Discovery..............................................................................................14

3.2.

Route maintenance..........................................................................................15

4. Ưu điểm và nhược điểm của DSR..........................................................................16
5. Mô phỏng DSR......................................................................................................17
5.1.

Các thơng số của giao thức..............................................................................17

5.2.

Q trình mơ phỏng.........................................................................................17


6. Đánh giá chung về hiệu năng mạng của DSR........................................................22
Chương 3: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA MẠNG AD-HOC.............................................23

v


1. Ứng dụng trong tìm kiếm và cứu nạn.....................................................................23
2. Ứng dụng trong quốc phịng...................................................................................23
3. Ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe – y tế..............................................................23
4. Ứng dụng trong giáo dục........................................................................................24
5. Ứng dụng trong công nghiệp..................................................................................24
6. Ứng dụng trong đời sống........................................................................................24
KẾT LUẬN......................................................................................................................26
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................28
PHỤ LỤC........................................................................................................................ 29

vi


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

vii


DANH MỤC CÁC BẢNG HÌNH
Hình 1 Bluetooth................................................................................................................2
Hình 2 Bảng so sánh các loại mạng khơng dây..................................................................5
Hình 3 Mơ tả mạng ad-hoc.................................................................................................6
Hình 4 Ví dụ về mạng ad-hoc...........................................................................................10
Hình 5 Ví dụ cụm mạng nhỏ.............................................................................................11

Hình 6 N1 gửi gói tin A tới N9.........................................................................................14
Hình 7 N9 gửi A về lại N1................................................................................................15
Hình 8 Duy trì đường route..............................................................................................16
Hình 9 Q trình mơ phỏng bằng NS2.............................................................................18

viii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ix


Chương I: TỔNG QUANG VỀ MẠNG KHÔNG DÂY VÀ MẠNG
AD-HOC

1. Giới thiệu chung
Kiến thức xây dựng và thực hiện đề tài được lấy từ sự giúp đỡ của công ty thực tập
là công ty TNHH MTV ĐTTM HỒNG QUANG, địa chỉ Lô O số 10, đường số 15, KDC
Miếu Nổi, P 3, Quận Bình Thạnh, TP HCM

Hiện tại Cơng ty Hồng Quang (hqg.vn) là một công ty kinh doanh hơn 500.000
mặt hàng CNTT như: máy tính, linh kiện, thiết bị điện tử và điện thoại di dộng… với
thương hiệu uy tín, sản phẩm tốt, giá hợp lý đã giúp hqg.vn trở thành một trong những
nhà bán lẻ lớn tại Việt Nam, được hàng nghìn người đến tham quan và mua sắm mỗi
ngày.
Sơ đồ công ty:

1



2. Tổng quan
Mạng không dây là một hệ thống các thiết bị được nhóm lại với nhau, có khả năng
giao tiếp thơng qua sóng vơ tuyến thay vì các đường truyền dẫn bằng dây.
Trong vài năm qua, nhiều chuẩn và công nghệ kết nối không dây đã xuất hiện.
Những công nghệ này cho phép người dùng có thể kết nối tới một loạt máy tính và các
thiết bị viễn thơng một cách dễ dàng và đơn giản, mà không cần phải mua, mang vác hay
kết nối dây cáp. Những công nghệ này mang đến những cơ hội cho những sự kết nối
nhanh chóng và tự động. Chúng hầu như sẽ loại bỏ khả năng người dùng phải mua thêm
cáp để kết nối các thiết bị cá nhân, do đó tạo ra khả năng sử dụng dữ liệu mobile trong
một loạt ứng dụng. Mạng có dây cục bộ (LANs) đã rất thành công trong vài năm qua, và
bây giờ với sự xuất hiện của các công nghệ kết nối không dây, mạng LAN không dây
(WLANs) đã bắt đầu nổi lên mạnh mẽ, linh hoạt và sẽ thay thế cho mạng có dây.
 Ưu điểm:
-

Giá thành giảm nhiều đối với mọi thành phần người sử dụng.

-

Cơng nghệ khơng dây đã được tích hợp rộng rãi trong bộ vi xử lý dành cho
máy tính xách tay của INTEL và AMD, do đó tất cả người dùng máy tính
xách tay đều có sẵn tính năng kết nối mạng không dây.

-

Mạng Wireless cung cấp tất cả các tính năng của cơng nghệ mạng LAN
như là Ethernet và Token Ring mà không bị giới hạn về kết nối vật lý (giới
hạn về cable).


-

Tính linh động: tạo ra sự thoải mái trong việc truyền tải dữ liệu giữa các
thiết bị có hỗ trợ mà khơng có sự ràng buộc về khoảng cách và khơng gian
như mạng có dây thơng thường. Người dùng mạng Wireless có thể kết nối
vào mạng trong khi di chuyển bất cứ nơi nào trong phạm vi phủ sóng của
thiết bị tập trung (Access Point).

-

Mạng WLAN sử dụng song hồng ngoại (InfraredLight) và song Radio
(Radio Frequency) để truyền nhận dữ liệu thay vì dùng TwistPair và Fiber

2


Optic Cable. Thơng thường thì sóng Radio được dùng phổ biến hơn vì nó
truyền xa hơn, lâu hơn, rộng hơn, băng thông cao hơn.
 Nhược điểm:
-

Tốc độ mạng Wireless bị phụ thuộc vào băng thông. Tốc độ của mạng
Wireless thấp hơn mạng cố định, vì mạng Wireless chuẩn phải xác nhận
cẩn thận những frame đã nhận để tránh tình trạng mất dữ liệu.

-

Trong mạng cố định truyền thống thì tín hiệu truyền trong dây dẫn nên có
thể được bảo mật an tồn hơn. Cịn trên mạng Wireless thì việc “đánh hơi”
rất dễ dàng bởi vì mạng Wireless sử dụng song Radio thì có thể bị bắt và

xử lí được bởi bất kỳ thiết bị nhận nào nằm trong phạm vi cho phép, ngồi
ra mạng Wireless thì có ranh giới khơng rõ ràng cho nên rất khó quản lý.

Có nhiều cơng nghệ và tiêu chuẩn được ra đời, đáng chú ý là trong số đó là kết nối
khơng dây Bluetooth, Infrared Data Association (IrDA), Home RF, chuẩn IEEE802.11….
Các công nghệ và tiêu chuẩn này được đưa ra để các công ty chuyên vềmạng không dây
cạnh tranh và làm chuẩn.
3.

Các loại mạng khơng dây phổ biến
3.1.

Bluetooth

Hình 1 Bluetooth
Bluetooth là một cơng nghệ kết nối không dây tốc độ cao, công suất thấp,
sử dụng sóng viba, được thiết kế để kết nối điện thoại, laptop, các thiết bị số hỗ trợ cá
nhân (PDAs) và những thiết bị cầm tay khác ít được sử dụng.

3


Bluetooth không cần truyền thẳng từ các thiết bị được kết nối. Công nghệ
này sử dụng những biến đổi của kĩ thuật mạng LAN hiện tại nhưng đáng chú ý
nhất là kích thước nhỏ và chi phí thấp.
Đặc điểm của công nghệ Bluetooth:
-

Hoạt động ở băng tần ISM 2.56 GHz, ln có sẵn (khơng cần giấy
phép).


3.2.

-

Sử dụng trải phổ tần bước nhảy (FHSS).

-

Có thể hỗ trợ lên tới 8 thiết bị trong một mạng nhỏ, gọi là “Piconet”.

-

Đa hướng, có thể truyền non line-of-sight.

-

Khoảng cách: 10m đến 100m.

-

Chi phí thấp.

-

Cơng suất thấp.

IrDA
IrDA là một tổ chức quốc tế tạo ra và thúc đẩy hoạt động tương thích, chi


phí thấp, tiêu chuẩn đa kết nối dữ liệu sử dụng hồng ngoại. IrDA có một tập hợp
các giao thức bao gồm tất cả các lóp chuyển giao dữ liệu, ngồi ra có một số thiết
kế có khả năng tương tác cao và một số sự quản lý mạng.
Đặc điểm của công nghệ IrDA:

3.3.

-

Khoảng cách: ít nhất 1m, và có thể mở rộng thành 2m.

-

Giao tiếp 2 chiều.

-

Tốc độ cơ bản là 9600 bps, và có thể lên đến 4Mbps.

HomeRF
HomeRF là một tập hợp con của Tổ chức liên minh viễn thông quốc tế

(ITU) và chủ yếu hoạt động trên sự phát triển của một tiêu chuẩn cho sự truyền dữ
liệu bằng sóng vô tuyến (RF).
4


Các đặc điểm của HomeRF:

3.4.


-

Hoạt động ở băng tần 2.45 GHz.

-

Khoảng cách: lên đến 150 ft.

-

Nhảy tần: 50 hops mỗi giây.

-

Hỗ trợ cả TDMA và CSMA/CA.

-

Hỗ trợ 127 node.

-

Công suất truyền: 100 mW.

-

Kết nối thoại: hỗ trợ 6 cuộc hội thoại full-duplex.

-


Bảo mật dữ liệu: sử dụng thuật toán mã hóa blowfish.

802.11 (wifi)
WiFi là một cơng nghệ khơng dây nói chung được sử dụng bởi người dùng

tạigia, những công ty nhỏ và những ISP khởi đầu. Những thiết bị phát WiFi ln
sẵn cótrong những cửa hàng.
Một số đặc điểm của Wifi:
-

Tính tương thích: bất kì thiết bị WiFi nào cũng có thế tương thích với nhau.

-

Giá thành khơng cao.

-

Có thế hack được

-

Được thiết kế cho mạng cục bộ (LAN), không hỗ trợ mạng WAN.

-

Sử dụng công nghệ CSMA.

5



4.

So sánh các loại cơng nghệ mạng khơng dây

Hình 2 Bảng so sánh các loại mạng không dây

5.

Giới thiệu về mạng Ad-hoc

Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, đời sống con người ngày
càng được nâng cao. Việc sở hữu một thiết bị di động như máy tính xách tay, PDA hay
các smartphone khơng cịn là q khó khăn với nhiều người. Điều này đã tạo điều kiện và
càng thúc đẩy mạng không dây phát triển. Việc kết nối mạng theo mơ hình khơng dây
truyền thống (có sử dụng Access point) đã khơng cịn là xa lạ với chúng ta nữa.
Một mạng ad-hoc là một tập hợp các nút di động khơng dây (hoặc router) tự động
hình thành một mạng tạm thời mà không cần sử dụng bất kỳ cơ sở hạ tầng mạng hiện có
hoặc quản trị tập trung. Các router có thể tự do di chuyển ngẫu nhiên và tự tổ chức tùy ý,
do đó cấu trúc liên kết khơng dây của mạng có thể thay đổi nhanh chóng và khơng biết
trước.

6


Mạng adhoc là một mạng có tính tự thiết lập và thích nghi. Điều đó có nghĩa là các
nút mạng có thể di động làm cho topo mạng thay đổi (topo động). Nhưng các nút mạng
có thể tự phát hiện ra sự có mặt của các nút mạng khác và thực hiện kết nối cho phép
truyền thông tin mà không cần bất kì một sự quản trị trung tâm nào hay một thiết bị điều

khiển nào cả. Một điểm cần lưu ý ở đây là các nút mạng không những có thể phát hiện
khả năng kết nối của các thiết bị mà nó cịn có thể phát hiện ra loại thiết bị và các đặc tính
tương ứng của các loại thiết bị đó. Các nút mạng có thể là các thiết bị khác nhau, ví dụ
như máy tính xách tay, PDA, hay smart phone, ... nên khả năng tính tốn, lưu trữ hay
truyền dữ liệu của các nút mạng cũng là khác nhau. Một điều cũng dễ dàng nhận thấy là
vấn đề sử dụng và duy trì năng lượng cho các nút mạng của mạng adhoc là vấn đề đáng
quan tâm vì các nút mạng thường dùng pin để duy trì sự hoạt động của mình. Ngồi ra,
cũng giống như mạng khơng dây có cơ sở hạ tầng, tính bảo mật trong truyền thông của
mạng ad-hoc là không cao. Truyền thơng trong khơng gian là khó kiểm sốt và dễ bị tấn
cơng hơn so với mạng có dây rất nhiều

Hình 3 Mô tả mạng ad-hoc

Một số ứng dụng của mạng ad-hoc:
-

Đáp ứng nhu cầu truyền thơng mang tính chất tạm thời: tại một địa điểm
trong một thời gian nhất định, việc thiết lập một mạng tạm thời chỉ diễn ra
7


trong một khoảng thời gian ngắn. Nếu chúng ta thiết lập một mạng có cơ sở
hạ tần thì rất tốn kém tiền bạc và nhân lực.
-

Hỗ trợ tốt khi xảy ra thiên tai, hỏa hoạn: Khi xảy ra cá thiên tai, hỏa hoạn ở
một nơi nào đó, cơ sở hạ tần ở đó như đường dây, các trạm máy, máy chủ,…
có thể bị phá hủy dẫn đến hệ thống mạng bị tê liệt hồn tồn.

-


Đáp ứng truyền thơng tại nơi xa trung tâm, vùng sâu, vùng xa: tại những nơi
xa trung tâm, vùng sâu, vùng xa, dân cư thưa thớt, việc thiết lập các hệ thống
mạng có cơ sở hạ tầng hết sức khó khan và tốn kém.

-

Trong một số ứng dụng nào đó, nếu sử dụng dịch vụ mạng có cơ sở hạ tầng
có thể khơng hiệu quả cao bằng việc sử dụng mạng ad-hoc.

8


Chương 2: CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG ADHOC

1.

Yêu cầu của thuật toán định tuyến cho mạng ad-hoc

Do các đặc điểm khác biệt của mạng ad-hoc, chúng ta không thể áp dụng các thuật
toán định tuyến truyền thống như Link State hay DistanceVector cho mạng ad-hoc được.
Cả hai thuật tốn này đều u cầu các router quảng bá thơng tin định tuyến theo định kì.
Những hoạt động này hạn chế khả năng thích ứng của giao thức với các thay đổi các topo
mạng. Nếu khoảng thời gian định kì khá ngắn, giao thức sẽ hoạt động không hiệu quả bời
nó phải làm việc nhiều hơn so với sự thay đổi của topo mạng và gây lãng phí băng thơng
và năng lượng của các nút mạng một cách không cần thiết. Cịn nếu thời gian định kì q
dài, giao thức sẽ không phản ứng kịp với sự thay đổi của topo mạng. Với thuật toán Link
State, các router sẽ gửi thơng tin quảng bá định kì về các router hàng xóm và cost của
đường đi tới các router hàng xóm đến các router trong mạng. Từ đó, các router sẽ biết
được tồn bộ topo của mạng để tính tốn đường đi tới đích ngắn nhất có thể. Với thuật

tốn Distance Vector, mỗi router lại gửi định kì các thơng tin khoảng cách từ nó đến các
router khác. Bằng việc tính tốn, so sánh khoảng cách từ mỗi nút hàng xóm đến một đích
nào đó, các router sẽ quyết định đường đi ngắn nhất đến nút mạng đích. Như vậy, nếu sử
dụng các thuật tốn thơng thường với mạng ad-hoc có thể dẫn đến một loạt các vấn đề
sau:
-

Việc các router liên tục gửi bản tin quảng bá định kì đến các nút trong mạng.
Việc này gây ra:
 Gây lãng phí băng thông cho các nút mạng trong mạng ad-hoc.
 Gây lãng phí năng lượng

9


-

Ở các mạng thông thường, liên kết giữa hai nút mạng trong mạng hoặc giữa
nút với base station là các liên kết đối xứng. Trong khi đó, liên kết giữa hai
nút mạng của mạng ad-hoc có thể là liên kết không đối xứng,
nghĩa là việc truyền thông giữa hai nút mạng không thể thực hiện tốt trên
cả hai hướng. Lý do là vì khả năng truyền tín hiều của các nút mạng là
khác nhau: nút mạng nào có năng lượng truyền tín hiệu mạnh thì nút đó có
liên kết tốt với các nút mạng nhận tín hiệu của nó, ngược lại nút mạng có
năng lượng truyền tín hiệu yếu thì khả năng không liên kết được với các
nút mạng nhận tín hiệu là khó tránh khỏi, nếu có liên kết được thì đó cũng
là một liên kết yếu, khơng ổn định.

-


Trong mạng ad-hoc tồn tại nhiều liên kết dư thừa. Với mạng có dây truyền
thống, người ta chỉ dùng rất ít các router để nối hai mạng. Vì thế các tuyến
đường dư thừa trong mạng có dây là khơng nhiều và các thuật tốn định
tuyến thơng thường vẫn tính đến cả những liên kết đó. Những với mạng
adhoc lại khác. Mỗi nút mạng lại đóng vai trị như một router, mạng adhoc
có bao nhiêu nút mạng thì có bây nhiêu router. Điều này làm cho việc truyền
dữ liệu từ nút mạng nguồn đến nút mạng đích có thể phải đi qua nhiều hơn
một nút mạng trung gian và tuyến đường mà dữ liệu di chuyển cũng không
phải là duy nhất. Bên cạnh tuyến đường tốt nhất vẫn có thể tồn tại nhiều
tuyến đường khác có thể hoạt động bình thường, Với mạng có quá nhiều
tuyến đường dư thừa như vậy, các thuật tốn định tuyến nếu tính cả đến
chúng sẽ làm cho việc cập nhật và tính tốn tuyến đường trở lên nhiều hơn.
Điều đó là khơng cần thiết.

10


Hình 4 Ví dụ về mạng ad-hoc
Với các vấn dề nêu trên, chúng ta có thể rút ra được một số yêu cầu với các thuật
toán định tuyến cho mạng ad-hoc:
-

Thuật toán phải được thiết kế sao cho phù hợp với tính động của topo mạng
và các liên kết bất đối xứng.

-

Hoạt động phân tán: các tiếp cận tập trung cho mạng ad-hoc sẽ thất bại do
tốn rất nhiều thời gian để tập hợp các thông tin trạng thái hiện tại của mạng
để tính tốn rồi lại phát tán nó qua các nút mạng. Trong thời gian đó, cấu

hình mạng đã thay đổi rất nhiều.

-

Tính tốn đến vấn đề năng lượng và băng thơng: do các nút mạng có nguồn
năng lượng hạn chế nên cần phải tính tốn đến vấn đề tiết kiệm năng lượng.
Giao thức định tuyến có thể cung cấp yêu cầu bảo tồn năng lượng ở các nút
mạng khi có thể. Băng thơng của mạng cũng cần được tính đến để tránh gây
lãng phí băng thơng khơng cần thiết.

-

Không để xảy ra hiện tượng lặp: hiện tượng này xảy ra khi một phần nhỏ các
gói tin di chuyển vòng quanh trong mạng trong một khoảng thời gian nào
đó. Giải pháp đưa ra có thể là sử dụng bộ đếm chặng trong mỗi gói tin. Mỗi

11


khi gói tin di chuyển đến một nút mạng mới, bộ đếm sẽ tăng lên 1 và khi đến
một giá trị định sẵn thì gói tin sẽ bị loại bỏ.
-

Thiết lập những cụm mạng nhỏ: nếu giao thức định tuyến có thể xác định
được các nút mạng gần nhau và thiết lập chúng thành một cụm mạng nhỏ
thìsẽ rất thuật tiện trong định tuyến. Nếu các nút mạng đơn di chuyển
nhanhhơn thì các cụm mạng lại ổn định hơn. Do đó, định tuyến trong các
cụm mạng sẽ đơn giản hơn rất nhiều

Hình 5 Ví dụ cụm mạng nhỏ

-

Bảo mật: giao thức định tuyến của mạng ad-hoc có thể bị tấn công dễ dàng ở
một số dạng như đưa ra các cập nhật định tuyến khơng chính xác hoặc ngăn
cản việc chuyển tiếp gói tin, gián tiếp gây ra việc từ chối dịch vụ dẫn đến gói
tin khơng bao giờ đến được đích. Chúng cũng có thể thay đổi thơng tin định
tuyến trong mạng, cho dù các thơng tin đó khơng gây nguy hiểm những
cũng gây tốn băng thông và năng lượng. Do đó cần có những phương pháp
bảo mật thích hợp để ngăn chặn việc sửa đổi hoạt động của giao thức.

2.

Các giao thức định tuyến cơ bản
Một trong những phương pháp phổ biến nhất để phân biệt các giao thức định tuyến

trong mạng Ad-hoc di động là dựa trên cách thức thông tin định tuyến được yêu cầu và
duy trì bởi các nút di động. Sử dụng phương pháp này, các giao thức địnhtuyến của mạng
12


Ad-hoc di động có thể được phần chia thành định tuyến Proactive, Định tuyến Reactive,
Định tuyến Hybrid. Trong bài tìm hiểu này chỉ xét đến một số giao thức định tuyến thuộc
Proactive và Reactive.Giao thức định tuyến Proactive cũng được gọi là định tuyến theo
bảng điều khiển (Table-driven). Sử dụng một giao thức định tuyến chủ động, các nút
trong một mạng ad-hoc di động sẽ liên tục đánh giá các đường đi đến các nút có thể và cố
gắng duy trì sự nhất qn, cập nhật thơng tin định tuyến. Từ đó, một nút nguồn có thể có
được một đường định tuyến ngay lập tức nếu cần.
Trong giao thức Proactive, tất cả các nút cần phải duy trì một sự nhất quán về topo
mạng. Khi một sự thay đổi cấu hình mạng xảy ra, các cập nhật tương ứng phải được
truyền đi trên tồn mạng để thơng báo sự thay đồi. Giao thức định tuyến chủ động trong

mạng ad-hoc di động kế các thuật toán được sử dụng trong mạng có dây. Sử dụng thuật
tốn định tuyến chủ động, các nút di động chủ động cập nhật trạng thái mạng và duy trì
một đường đi dù lưu lượng truy cập có tồn tại hay khơng. Một số giao thức xem xét đến ở
đây là giao thức DSDV, OLSR…
Các giao thức định tuyến reactive cho mạng ad-hoc di động cũng được gọi là giao
thức định tuyến theo yêu cầu khởi phát từ nguồn. Trong giao thức định tuyến Reactive,
các đường định tuyến được tìm khi cần thiết. Quá trình tìm kiếm đường đi chấm dứt khi
đã tìm được đường đi hoặc khơng có đường đi nào có sẵn sau khi kiểm tra tất cả các
đường.
Trong một mạng ad-hoc di động, các tuyến đường đang hoạt dộng có thể bị ngắt
do sự di chuyển của các nút mạng. Vì vậy, sự duy trì đường định tuyến là quá trình quan
trọng của các giao thức định tuyến reactive. So với các giao thức định tuyến proactive
cho mạng ad-hoc di động, ít chi phí điều khiển hơn là một lợi thế khác biệt của các giao
thức định tuyến reactive. Như vậy, giao thức định tuyến reactive có khả năng mở rộng tốt
hơn so với các giao thức định tuyến proactive trong mạng ad-hoc di động. Tuy nhiên, nút
nguồn có thể phải đợi thời gian delay dài cho việc tìm kiếmđường đi trước khi nó có thể
chuyển tiếp các gói tin. Một số giao thức sẽ xem xét đến là DSR và AODV…
13


×