bài báo cáo nhóm Mạng Ad-Hoc

Mạng Ad-Hoc
Giảng viên : TS.Dương Lê Minh
Thực hiện : group 4
1
Nội dung thuyết trình :
 phần 1 : Đỗ Minh Vương : giới thiệu về mạng
Adhoc và cơ chế DCF

 phần 2 : Sầm Tùng : Thách thức và tính năng cơ
bản của định tuyến trong Adhoc

 phần 3 : Nguyễn Xuân Cảnh : phân loại định
tuyến mạng Adhoc

 phần 4 : Kiều Thanh Tùng : giao thức định tuyến
DSR .
2
Giới thiệu mạng Ad-Hoc:
 Mạng Ad-hoc là tập hợp các nút mạng không dây nằm
phân tán tạo thành một mạng tạm thời mà không sử
dụng bất kỳ cấu trúc hạ tầng mạng có sẵn hay sự quản
lý tập chung nào.
 Mỗi nút mạng vừa đóng vai trò là một bộ định tuyến di
động, vừa là nguồn phát không dây.
 Các node di chuyển tự do, ngẫu nhiên vì vậy topo của
mạng cũng thay đổi liên tục, không thể đoán trước.

3
Giới thiệu mạng Ad-Hoc
 Mạng Ad-hoc di động
Mạng Ad hoc

4
Đặc điểm:
 Mỗi máy chủ không chỉ đóng vai trò là một hệ thống
cuối cùng mà còn hoạt động như một hệ thống trung
gian
 Mọi nút mạng đều có khả năng di động
 Topo mạng thay đổi theo thời gian
 Các nút di động sử dụng nguồn năng lượng pin có hạn
 Băng thông trong thông tin vô tuyến hẹp
 Chất lượng kênh luôn thay đổi
 Không có thực thể tập chung.
5
IEEE 802.11 DCF

 Phương thức đa truy cập cảm nhận sóng mang với cơ
chế chống xung đột IEEE 802.11 DCF
6
Cơ chế trong DCF
 DCF yêu một trạm muốn truyền thông trong mạng cần
phải lắng nghe môi trường để xem môi trường bận hay
không.
 Nếu không bận: quá trình truyền tải được diễn ra
 Nếu bận : dừng quá trình truyền gói tin trong khoảng thời
gian BackoffTime
 backoffTime = random() x aSlotTime
 Sau thời gian backoffTime, các trạm tiếp tục lắng nghe để
thực hiện quá trình truyền tải.
7
Cơ chế trong DCF
 DCF bao gồm cơ chế xác thực thành công trong việc

truyền gói tin. Phía nhận sẽ gửi một frame ACK để
thông báo cho bên gửi biết rằng gói tin đã được truyền
thành công.
 DCF sử dụng cơ chế phát hiện sóng mang ảo. Các
khung RTS (request-to-send) và CTS (clear-to-send)
chứa một trường thời gian được trao đổi giữa các trạm
giữa nguồn và đích. Trường thời gian này định nghĩa
khoảng thời gian mà môi trường cần giữ để thực hiện
truyền gói tin thực và trả về khung ACK.
8
Nhược điểm của cơ chế DCF
 Nếu topo mạng quá lớn, có quá nhiều node, thì
xung đột thường xuyên xảy ra vì vậy có thể xảy
ra tắc nghẽn mạng.
 Không đảm bảo QoS(Quality of Services) và
không thể thiết lập độ ưu tiên về băng thông

9
Thách thức trong định tuyến Adhoc
 Đặc tính động của Adhoc gây ra sự thay đổi thường
xuyên và khó đoán trước của topo mạng, làm tăng độ
khó và phức tạp trong định tuyến các nút di động.
 Do tính đa dạng và bất thường của các liên kết ko dây
làm cho việc mất gói tin xảy ra thường xuyên
 Tính quảng bá của môi trường không dây khiến năng
lượng sóng bị giảm nhanh, làm cho khoảng cách
truyền bị giới hạn gây ra vấn đề hidden terminal và
exposed terminal.
10
Thách thức trong định tuyến Adhoc

11
Định tuyến trong mạng Ad-hoc
 Trong mạng adhoc, topo mạng thay đổi theo thời gian
do đó gây ra nhiều khó khăn trong việc truyền tải gói
tin trong mạng
 Gói tin đến đúng đích cần qua nhiều trạm và nút mạng,
do đó để gói tin tới đúng đích thì các nút mạng cần sử
dụng phương pháp định tuyến.
 Giao thức định tuyến gồm 2 chức năng : chọn đường
đi tốt nhất và chuyển gói tin đến đúng đích.
12
Tính năng cơ bản của định tuyến Adhoc
 Điều khiển tối đa: giảm lượng tin nhắn gửi và nhận
xuống tối thiểu tiết kiệm dải tần và năng lượng
 Hạn chế tối đa quá trình xử lý: các giao thức xử lý
càng nhỏ,nhẹ giúp kéo dài tuổi thọ của nguồn pin.
 Khả năng định tuyến đa chặng : các nút nguồn và
đích có thể ko thể truyền thông trực tiếp với nhau.
Giao thức định tuyến cần tìm ra đường truyền giữa
nguồn và đích để việc truyền gói tin diễn ra bình
thường
13
Tính năng cơ bản của định tuyến Adhoc
 Bảo trì đồ hình động : trong đường truyền, một vài
liên kết có thể bị đứt do sự chuyển động của các nút.
Để nguồn có thể đến được đích thì luôn phải có 1
tuyến đường độc lập. Các liên kết hỏng trong mạng
Adhoc là khá thường xuyên nên các liên kết hỏng cần
được đưa lên kênh điều khiển để nhanh chóng xử lý.
 Ngăn ngừa truyền lặp : do độ rộng dải thông nhỏ,

việc truyền lặp gây tốn rất nhiều tài nguyên và thiệt hại
cho mạng. Một tuyến lặp vòng chỉ xảy ra trong chốc
lát cũng gây nguy hại cho mạng. Vì vậy cần tuyệt đối
tránh truyền lặp trong đinh tuyến.
14
Phân loại định tuyến Adhoc
 Để so sách và phân tích các giao thức định tuyến cho
mạng Ad hoc, các phương thức phân loại hợp lý là rất
quan trọng. Các phương thức phân loại giúp cho các
nhà nghiên cứu và các nhà thiết kế hiểu được những
đặc trưng khác nhau và mối quan hệ giữa các giao
thức. Các đặc trưng này chủ yếu liên quan đến việc tập
hợp thông tin định tuyến, đến vai trò mà một nút có thể
đảm nhận trong quá trình định tuyến.

15
Phân loại định tuyến Adhoc

16
Định tuyến Proactive(định tuyến bảng)
 Các nút di động cố gắng đánh giá liên tục các tuyến
trong mạng để khi một gói cần phải chuyển tiếp thì
tuyến đó sẵn sàng để sử dụng
 Mỗi nút duy trì một hoặc nhiều bảng chứa thông tin
định tuyến tới các nút trong mạng. Tất cả các nút sẽ
cập nhập các bảng này để duy trì thông tin và tình
trạng của mạng.
 Khi topo mạng thay đổi, các nút truyền các bảng thông
tin thông báo cho nhau để cập nhập thông tin về định
tuyến cảu toàn bộ mạng

17
Định tuyến proactive
 Giao thức đinh tuyến trạng thái liên kết tối ưu OLSR(
Optimized Link State Routing) và giao thức đinh tuyến
vector trong khoảng tuần tự đích DSDV (Dynamic
Destination- Sequenced Distance-Vector Routing) là
hai ví dụ của định tuyến proactive
18
Đinh tuyến reactive(định tuyến theo yêu cầu)
 Giao thức này, thủ tục xác định tuyến đường chỉ được
gọi theo yêu cầu.
 Xác định tuyến đường thông qua việc khám phá các
tuyến đường (route discovery)
 Quá trình khám phá kết thúc khi tìm ra tuyến đường
hoặc không tìm ra tuyến đường nào có sẵn sau khi đã
kiểm tra toàn bộ các tuyến.
 Duy trì tuyến là hoạt động quan trọng của định tuyến
yêu cầu.
 So với proactive, reactive ít tiêu đề đinh tuyến hơn
nhưng thời gian gửi gói tin sẽ chậm hơn do phải tìm
đường trước khi gửi.
19
Định tuyến reactive
 Hai ví dụ điển hình của định tuyến yêu cầu là : đinh
tuyến vector khoảng cách theo yêu cầu AODV và đinh
tuyến nguồn động DSR
20
Định tuyến lai Hybrid
 Là kết hợp ưu điểm của hai loại giao thức proactive và
reactive và khắc phục nhược điểm của chúng.

 Các giao thức hybrid thường được triển khai trong
mạng có cấu trúc phân cấp. Các đặc tính định tuyến
theo bảng và theo yêu cầu sẽ được triển khai độc lập ở
các mức phân cấp khác nhau.
 Hai ví dụ về Hybrid là : Zone Routing Protocol và
Hybrid Ad Hoc Routing Protocol
21
Giao thức định tuyến Dynamic Source Routing
(DSR)
 Định tuyến nguồn động: là một giao thức định tuyến
phổ biến trong mạng tùy biến Mobile Adhoc Network
(MANET)
 Là một đinh tuyến điều khiển theo yêu cầu điển hình.
(reactive)
 Trong DSR, các nút di dộng cần duy trì bộ nhớ đệm về
tuyến chứa các tuyền nguồn mà nút di động nhận biết
được. Các thực thể trong bộ nhớ đệm tuyến được cập
nhập liên tục
 Khi một nút di động gửi một gói tin đến nút đích nào
đó, nó sẽ kiểm tra xem bộ nhớ đệm tuyến để xác định
đã có tuyến tới đích chưa
22
Định tuyến trong DSR :
23
Định tuyến nguồn động DSR
 Nếu có một tuyến chưa hết hiệu lực để tới đích, nó sẽ
sử dụng tuyến đó để gửi gói tin
 Nếu không có một tuyến khả chuyển, nó sẽ khởi đầu
quá trình routing discovery bằng cách phát quảng bá
một gói tin yêu cầu tuyến. Bản tin yêu cầu này chứa

địa chỉ đích cùng địa chỉ nguồn và số nhận dạng duy
nhất.
 Mỗi nút nhận được gói tin này sẽ tiến hành kiểm tra trong bộ
nhớ đệm tuyến xem có biết tuyến đường nào tới đích không
 Nếu không, nó thêm địa chỉ của nó vào gói tin và chuyển
tiếp gói tin sang các nút kế tiếp.
24
Định tuyến nguồn động DSR
 Quá trình khám phá tuyến đường ngưng lại khi yêu cầu
tuyến được gửi tới đích hoặc khi nó tới được một nút trung
gian chứa trong bộ nhớ đệm tuyến của nó một tuyến đường
tới đích.
25