định tuyến trong mạng ad hoc network

SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG

LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ nhu cầu sử dụng dịch vụ thông tin
liên lạc là sự phát triển mạnh mẽ về cả chất lượng và số lượng các kỹ
thuật ứng dụng trong thông tin liên lạc . Ad Hoc Network , là một khái
niệm mới lạ khi lần đầu nghe thấy đối với em ,nhưng khi tìm hiểu ,em
nhận ra rằng mình tiếp xúc với mạng ad hoc mọi lúc mọi nơi nhưng dưới
những tên gọi khác mà thôi ,ta thường tiếp xúc với nó với các tên gọi
như : bluetooth , wifi ,…..
Với sự ứng dụng của ad hoc network vào các mạng sẵn có ,ta giảm thiểu được
những phiền hà rắc rối về cơ sở vật chất của mạng thông thường : không còn có
những đống dây nối mạng , không bị giới hạn về di chuyển ,không bị giới hạn về số
lượng kết nối ,…..
Đối với mạng ad hoc , định tuyến ,chất lượng ,băng thông là những vấn đề
được đặc biệt quan tâm chú ý .
Trong phần này , ta sẽ tập trung tìm hiểu về định tuyến , một số khái niệm về
chất lượng và thông lượng .

Nhờ có sự hướng dẫn tận tình của cô Nguyễn Thy Linh đã giúp
em hoàn thành đồ án này ,em xin gửi lời cảm ơn tới cô !

AD HOC NETWORK

Page 1


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
...........................................................................................................................

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

AD HOC NETWORK

Page 2


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG

AD HOC NETWORK
MỤC LỤC
I.

:

TRANG

MOBILITY :
1/ Thế nào là thông tin di động ?.......................................................4
2/Các tính năng của mạng di động ....................................................5
3/ Cách thức tìm hiểu thông tin di động ...........................................5
4/Bốn mức thông tin di động ............................................................9

II.

ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG AD HOC
1/Giới thiệu chung về Ad Hoc Network ........................................10
2/Định tuyến và chuyển tiếp trong mạng Ad Hoc.........................13
1/Khái niệm về định tuyến và một số giải pháp định tuyến ..........13
2/So sánh định tuyến trong mạng ad hoc và mạng cố định ...........21
3/Các dạng thức định tuyến trong Ad Hoc Network....................22
a/Giao thức định tuyến chủ động..................................................22
b/Giao thức định tuyến phản ứng:................................................23
c/Định tuyến nguồn năng động: (DSR)........................................23
d/Một vài giao thức định tuyến phân cấp.....................................24
e/AODV: (Ad hoc On demand Distance –Vector Protocol)........24
4/QoS-Quality of Service.................................................................30

III.

TỔNG KẾT

Phần 1 :Giới thiệu về thông tin di động
AD HOC NETWORK

Page 3


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
1/ Thế nào là thông tin di động ?
2/Các tính năng của mạng di động .
3/ Cách thức tìm hiểu thông tin di động .
4/Các kiểu thông tin di động .
1/Thế nào là mobility ?
• Mobility – Tính di động được dùng để chỉ chung về các mạng liên lạc
không dây ,mà trong đó , các thiết bị kết nối mạng (gọi chung là các
node) có khả năng di chuyển trong một phạm vi diện tích địa lý mà
vẫn liên kết với mạng ,và sử dụng được các dịch vụ , ứng dụng trong
mạng .
• Tính di động khiến cho mạng Ad Hoc vượt trội hơn so với các mạng
thông thường .Tính di động :
 Một thiết bị gọi là có tính di động khi nó có thể di chuyển mà
vẫn liên kết được với mạng thông qua sóng điện từ (không cần
sử dụng cáp kết nối).
• Thông tin di động không được xem như một dịch vụ vì theo nghĩa hẹp
của “dịch vụ” thì nó không có giá trị đối với người dùng nếu không
có các dịch vụ khác kèm theo (như trong mạng điện thoại di động thì
dịch vụ kèm theo là thoại ,data ,sms ,v.v….) .Thông tin di động mang
lại những thách thức lớn lao và tiềm năng cho cách dịch vụ khác .
• Thông tin di động có thể ứng dụng cho tất cả các mạng .

2/Các tính năng của thông tin di động :
Tích hợp di động cho phép các thiết bị như tai nghe ,micro ,các thiết bị
đầu cuối di động mà vẫn hoạt động tốt .Các thành phần hình thành 1 BAN
(Body area network ) hoặc PAN (Personal area network).

AD HOC NETWORK

Page 4


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
Các thiết bị đầu cuối có tích hợp tính năng di động có khả năng thay đổi
vị trí khi đang chạy mà không có sự cố nào xảy ra .
Mạng di động cho phép người dùng đồng thời sử dụng liên kết thiết bị
đầu cuối và liên kết mạng mà không có trở ngại nào xảy ra .
Khả năng thay đổi vai trò cho phép người dùng thay đổi vai trò và truy
cập vào các kết nối cá nhân mở rộng hoặc hạn chế .
Mạng di động đảm bảo thiết bị đầu cuối hay liên kết mạng hoạt động tốt
khi thay đổi vị trí .
Mạng di động cho phép di chuyển dữ liệu từ thiết bị này sang thiết bị
khác mà không cần cài đặt .
*Các tính năng khác :
Tính liên tục của mạng di động cho phép kết nối luôn được duy trì khi
người dùng thay đổi vị trí .
Tính rời rạc của mạng di động được thể hiện ở chỗ nó cho phép kết nối
với các mạng sẵn có ở những khu vực cho phép và các điểm kết nối ,nhưng
không cho phép liên kết khi di chuyển sang khu vực của mạng khác .
Tính di động thể hiện rõ ở các thiết bị đầu cuối ,nó có thể di chuyển đầu
cắm từ nơi này qua nơi khác .
3/Những vấn đề cần quan tâm khi tìm hiểu về thông tin di động :
a) Nhận dạng :
Mỗi cá thể di động (người ,thiết bị đầu cuối) đều phải có nhận
dạng của riêng nó .
Mỗi cá thể chỉ có một nhận dạng ,nhưng có thể có một vài định
danh vĩnh viễn hoặc tạm thời .

Chú ý :
Những điều nêu trên không hoàn toàn đầy đủ nhưng nó thể
hiện khả năng xác nhận nhận dạng của thiết bị di động .

AD HOC NETWORK

Page 5


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
Xác nhận người dùng phải được bổ xung vào để tích hợp
thiết bị đầu cuối khi mà người dùng sử dụng nhiều thiết bị đầu
cuối khác nhau .
b) Điều khiển đường truyền (ủy quyền )
Một thiết bị di động đã được nhận dạng không có nghĩa là
nó được phép truy cập vào đường truyền .
Quản lý đường truyền nhằm ngăn chặn các liên kết bất hợp
pháp .
c) Đăng ký / Hủy đăng ký
Nhằm thông báo với hệ thống thiết bị rời khỏi khu vực liên
kết này chuyển sang khu vực liên kết mới hoặc người dùng sử dụng
thiết bị khác để liên kết .
Điều này được thực hiện trước hết ở mạng truyền thông
hoặc mạng điện thoại di động .
d) Sơ lược quản lý người sử dụng
Người dùng có thể chỉnh sửa thông tin của mình từ bất kỳ
thiết bị đầu cuối nào ,bất kể thời gian và địa điểm .
Các ứng dụng phải được định dạng theo thông tin hồ sơ .
Điều thách thức ở đây là người chịu trách nhiệm quản lý
các hồ sơ này .

e) Nạp các dịch vụ ,ứng dụng
Phân biệt giữa dịch vụ và ứng dụng :một ứng dụng khi
đang làm việc sẽ cung cấp cho người dùng một dịch vụ khi nó được
sử dụng .
Người sử dụng phải có khả năng liên kết sử dụng dịch vụ
hoặc dùng dịch vụ tại các điểm kết nối và thiết bị đầu cuối .
Dịch vụ được khởi đầu bằng các hệ thống truyền thông .
f) Chuyển giao dịch vụ
AD HOC NETWORK

Page 6


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
Hệ thống phải có khả năng xác định thiết bị đầu cuối mà
người dùng đang sử dụng .
Thiết lập kết nối để truy cập vào tên miền tương ứng .
Cung cấp dữ liệu cho thiết bị đầu cuối .
g) Dịch vụ/khả năng tìm và sử dụng
Khi truy cập một miền người dùng có thể sử dụng các
phương tiện như máy in ,máy fax,hoặc các dịch vụ như tìm thông tin
của miền ,thời tiết ….
Một trong những giải pháp là sử dụng các đại lý dịch vụ .
h) Hỗ trợ các ứng dụng di động
CÁC NỘI DUNG CẦN QUAN TÂM KHI TÌM HIỂU VỀ MẠNG DI ĐỘNG
1/Xác định
2/Chứng thực
3/Kiểm soát truy cập
4/Đăng ký
5/Quản lý profile(thông tin cá nhân ) của người dùng

6/Dịch vụ (các dịch vụ mà nhà cung cấp mạng có được )
7/Cung cấp dịch vụ
8/Khám phá dịch vụ
9/Hoạt động của các ứng dụng trên mạng di động

AD HOC NETWORK

Page 7


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG

*BỨC TRANH TOÀN CẢNH VỀ ỨNG DỤNG CỦA MẠNG DI ĐỘNG
TRONG INTERNET
Các phân chia thứ bậc :
Cố định

-

Tĩnh

(mạng vĩ mô) (macro mobility)

Cố định

-

Di động

(mạng vi mô) (micro mobility)

Cố định

-

Network

(NEMO)

Điện thoại di động -

Điện thoại di động (Manet)

4/Bốn mức thông tin di động :
1/Mạng marco ( mức 1)
AD HOC NETWORK

Page 8


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
Các nút mạng (node) di chuyển đến một miền hoặc trên toàn cầu
(liên miền di động)
Phạm vi bao phủ lớn .
Khả năng kết nối thấp ,dễ bị ngắt kết nối .
2/Mạng micro (mức 2)
Các giao điểm di chuyển trong một miền hành chính đơn (trong
nội bộ miền di động )
Phạm vi bao phủ nhỏ hơn so với mạng macro .
Kết nối nhanh chóng và liên tục , ít bị ngắt .

3/Ad hoc mobility (mức 3)
Mạng di động mới ,không cần các cơ sở vật chất căn bản như các
mạng khác ,mạng tồn tại ,thay đổi phụ thuộc vào các node ( các thành
phần cấu tạo nên mạng ) .
Hoạt động trong môi trường mạng của chính nó
Quá trình di chuyển của các node gây thay đổi thành phần mạng
4/Mạng di động
Kết nối giữa các thành phần mạng không thay đổi khi các node di
chuyển .

AD HOC NETWORK

Page 9


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG

PHẦN 2 : GIỚI THIỆU VỀ AD HOC NETWORK
1. GIỚI THIỆU VỀ AD HOC :
Ad hoc networks là điểm biên cuối cùng của thông tin không dây (thông
tin vô tuyến). Công nghệ này cho phép các nodes (điểm nối) mạng truyền trực
tiếp với nhau sử dụng bộ thu phát không dây (wireless transceiver) mà không cần
bất cứ một cơ sở hạ tầng cố định nào. Đây là một đặc tính riêng biệt của ad hoc
network so với các mạng không dây truyền thống như các mạng chia ô (cellular
networks) và mạng WLAN, trong đó các nodes (ví dụ như các thuê bao điện
thoại di động) giao tiếp với nhau thông qua các trạm vô tuyến cơ sở (wired radio
antennae).
AD HOC NETWORK

Page 10

SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG

Ad hoc networks được mong đợi sẽ làm cách mạng hóa thông tin không
dây trong một vài năm tới bằng việc bổ sung thêm vào các mô hình mạng
truyền thống (như Internet, cellular networks, truyền thông vệ tinh – satellite
communication). Mạng Ad hoc cũng có thể được xem như những bản sao
công nghệ của những khái niệm máy tính thường gặp. Bằng việc khám phá
công nghệ mạng không dây Ad hoc, những thiết bị cầm tay đủ chủng loại
(như điện thoại di động, PDAs, máy tính xách tay, máy nhắn tin “pager”…..)
và các thiết bị cố định (như các trạm vô tuyến cơ sỡ, các điểm truy cập
Internet không dây, … ) có thể được kết nối với nhau, tạo thành mạng toàn
cầu, khắp mọi nơi.
Trong tương lai, công nghệ mạng Ad hoc có thể sẽ là lựa chọn rất hữu
ích. Ví dụ, hãy xem tình huống sau. Một cơn động đất khủng khiếp đã tàn phá
thành phố của chúng ta, trong đó có hầu hết các cơ sở hạ tầng viễn thông (như
các đường điện thoại, trạm vô tuyến cơ sở …). Nhiều đội cứu hộ ( như lính
cứu hỏa, cảnh sát, bác sĩ, các tình nguyện viên …) đang nỗ lực để cứu mọi
người khỏi cơn động đất và chữa trị cho những người bị thương. Để hỗ trợ tốt
AD HOC NETWORK

Page 11


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
hơn cho đội cứu hộ, các hoạt động cứu hộ của họ phải được hợp tác với nhau.
Rõ ràng là 1 hoạt động hợp tác như thế chỉ đạt được thành quả khi đội cứu hộ
có thể giao tiếp, thông tin với nhau, cả với đồng nghiệp của mình ( ví dụ 1
cảnh sát với 1 cảnh sát khác) và cả với thành viên của đội cứu hộ khác (ví dụ

1 lính cứu hỏa yêu cầu sự trợ giúp từ 1 bác sĩ).
Với những công nghệ hiện có, những nỗ lực của đội cứu hộ sẽ rất khó
thành công khi những cơ sở hạ tầng viễn thông cố định bì tàn phá nặng nề.
Thậm chí những thành viên của đội cứu hộ này được trang bị máy vô tuyến
cầm tay (walkie-talkie) hay các thiết bị tương tự khác trong trường hợp không
thể truy cập được với các điểm cố định, chỉ những kết nối giữa những thành
viên của đội cứu hộ đứng gần nhau mới thực hiện được. Vì vậy, một trong
những ưu tiên trong việc quản lý và không chế thảm họa ngày nay là cài đặt
lại các cơ sở hạ tầng viễn thông nhanh nhất có thể, bằng cách sửa chữa các
thiết bị, kết cấu hư hỏng hay triển khai các thiết bị viễn thông tạm thời .
Khó khăn này có thể được giải quyết đáng kể nếu chúng ta áp dụng
những công nghệ dựa vào mạng Ad hoc : bằng cách sử dụng các giao tiếp
không dây phân tán giữa nhiều điểm truy cập khác nhau, thậm chí các đội cứu
hộ ở cách xa nhau cũng có thể liên lạc với nhau hay liên lạc với các thành viên
đội cứu hộ khác ở khoảng giữa như hoạt động của một trạm chuyển tiếp. Vì
khu vực xảy ra thảm họa sẽ tập trung nhiều đội cứu hộ, nên các liên lạc trong
phạm vi thành phố (hay thậm chí là phạm vi cả nước) có thể thực hiện được,
cho phép các nỗ lực cứu hộ được hợp tác thành công mà không cần thiết lập
lại các cơ sở viễn thông cố định.

2/ĐỊNH TUYẾN TRONG AD HOC NETWORK :
1/Khái niệm:
- Định tuyến là một quá trình xác định và điều khiển các đường dẫn hoặc
các phương pháp để thiết lập kết nối điện thoại hoặc chuyển tiếp các bản
AD HOC NETWORK

Page 12


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG

tin .Quá trình định tuyến có thể nói gọn lại thành các bước sau: xác định
nguồn ( node truyền tín hiệu ) , xác định điểm cuối ( node nhận tín hiệu ) ,
tạo liên kết và duy trì liên kết .
- Khác với các mạng di động khác ,cần yêu cầu cơ sở hạ tầng nhất định ,
mạng ad hoc là mạng có tính tùy biến cao, được thiết lập dựa trên các node
di động , không cần đến bộ hỗ trợ trung tâm. Việc không cần đến một cơ
sợ hạ tầng nhất đinh vừa là điểm mạnh vừa là điểm yếu của mạng Ad Hoc ,
trong đó định tuyến là vấn đề đầu tiên được đề cập tới trong mạng ad hoc.
- Giao thức định tuyến trong mạng ad hoc có điểm khác biệt so với giao
thức mạng có sẵn Internet, vì hầu hết các giao thức Internet được thiết kế
để hỗ trợ định tuyên trong một mạng với cấu trúc định sẵn.
- Một vài giải pháp cho việc định tuyến được phân loại thành 6 loại là: table
driven, on- demand, hierarchical, power-aware, geographical, and
multicast protocols.
a. Table driven:
o Mỗi node trong mạng sẽ sử dụng 1 bảng định tuyến ,trên bản sẽ cập
nhập thông tin về vị trí các node khác trong mạng . Thông tin này sẽ
được sử dụng để truyền tải thông tin đến các node khác trong mạng.

AD HOC NETWORK

Page 13


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG

o Để có thể cập nhật thông tin liên tục, các node mạng sẽ gửi 1 thông điệp
đặc biệt “hello”, thông điệp này chứa đựng địa chỉ của các node đó .
Ngay khi vừa nhận được thông điệp, mỗi node sẽ cập nhật bảng định
tuyến với địa chỉ mới của những node trong mạng.

AD HOC NETWORK

Page 14


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG

o Những node trọng mạng di động ad hoc làm việc với công suất thấp và
có băng thông giới hạn . Nhưng đặc điểm của mạng Ad Hoc là tính di
động cao, bảng định tuyến rộng và khả năng ít leo thang dẫn đến việc
tiêu tốn băng thông và năng lượng pin của mỗi node . Hơn thế nữa, việc
cập nhật liên tục có thể gây ra những tiêu đề mạng không cần thiết(tiêu
đề: phần truyền dẫn chứa các thông tin điều khiển truyền dẫn).
b. Interior and exterior routing in the Internet:
o Interior routing: là những quá trình định tuyến xảy ra trong một hệ
thống độc lập.

AD HOC NETWORK

Page 15


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
o Exterior routing: là quá trình định tuyến xảy ra kết nổi giữa 2 hệ thống
độc lập với nhau.

c. Distance Vector routing: (DV)
o Mỗi node có một ma trận (hay một vector).
o Mỗi node duy trì một tổ hợp bộ 3: destination, cost, nexthop .

Trong đó :
. destination: đích đến.
. cost: độ dài đường đi mà gói tin sẽ được gửi
. nexthop: hop tiếp theo hay gateway, địa chỉ của trạm kế tiếp để
gói tin được gửi thông qua để đến điểm đích của nó.
- Sự cập nhật được trao đổi trực tiếp giữa 2 trạm được kết nối với nhau.Sự
trao đổi này có thể là trong một khỏang thời gian hoặc bất cứ khi nào bảng
định tuyến thay đổi.
- Mỗi sự cập nhật mới này bao gồm một list của cặp Destination và Cost.
AD HOC NETWORK

Page 16


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
- Bảng định tuyến cập nhật một khi một bộ router được phát hiện.
- Làm mới những bảng định tuyến đang tồn tài- loại bỏ nếu như chúng đang
tạm nghỉ .
- Không một trạm nào nắm giữ tất cả thông tin. Nghĩa là thông tin được chia
đều trên mọi trạm hoặc trạm này giữ ít hơn , trạm khác giữ nhiều hơn.
- Giao thức dịnh tuyến vector được sử dụng trong RIP ( Routing Information
Protocol).

d. Link state routing:
• 2 bước thủ tục :
o Mỗi node nguồn lấy thông tin cấu hình mạng của tất cả các node và
tham số kết nối(trạng thái kết nối) của toàn bộ mạng.

AD HOC NETWORK

Page 17


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
o Mỗi quá trình định tuyến xây dựng một cấu hình mạng và tìm con đường
ngắn nhất để gửi tin đến tất cả các node đích.
• Trong link state routing, mỗi bộ định tuyến cần phải:
o Tìm những địa chỉ của những router lân cận và địa chỉ mạng của chúng.
o Tính toán được khỏang cách để đến những router lân cận.
o Gửi gói tin đến những router với những thông tin có ở trên( không phải
toàn bộ trong bảng định tuyến).

AD HOC NETWORK

Page 18


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
o Khi một kết nối mạng thay đổi( lên xuống), một khai báo, được gọi là
LSA (link state advertisement) được chảy rộng khắp xuyên suốt trong
mạng. Tất cả bộ định tuyến nhận ra sự thay đổi, và ước tính lại đường
truyền của chúng.
o Ưu điểm: độ tin cậy cao, tìm và khắc phục lỗi dễ dàng hơn và ít tốn băng
thông .
o Khuyết điểm: phức tạp và đòi hỏi nhiều bộ nhớ và nhiều sự ước tính.
- OSPF là một trong những link state routing protocols.
- OSPF: ước tính khoảng cách ngắn nhất đến tất cả các router còn lại .
So sánh giữa DV và LS routing:
Distance-Vector

•
o

Tính toán khoảng cách tới tất cả các nodes .

o

Chia sẻ thông tin với các nodes lân cận .
Link-State

•
o

Tính toán khoảng cách tới các nodes lân cận .

o

Chia sẻ thông tin với tất cả các nodes

AD HOC NETWORK

Page 19


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG

DV routing

LS routing

Mỗi router gửi thông tin định tuyến đến Mỗi router gửi thông tin địh tuyến đến những
những router lân cận của nó.
các node còn lại.
Thông tin định tuyến được gửi là sự ước Thông tin định tuyến được gửi là những giá
tính khoảng cách đến tất cả những route trị chính xác của ước tính khỏang cách đến
hoặc những phân mạng.
những router cận kề nhau hoặc phân mạng
Thông tin của những router lân cận được Thông tin được gửi chảy rộng khắp toàn bộ
gửi trên cơ sở định kỳ và thường xuyên, và mạng theo định kỳ và khi cấu hình mạng thay
thông tin chỉ được gửi khi sự thay đổi xảy đổi.
ra.
Một bộ router xác định thông tin của router
kế tiếp bằg cách sử dụng thuật toán phân
phối Bellman-Ford trên tuyến đường chi
phí nhận .

Một router trước tiên xây dựng mô hình
mạng topo của một mạng internet và sử dụng
thuật toán Dijkstra để xác định thông tin của
router kế tiếp nó.

2/So sánh định tuyến trong mạng ad hoc và mạng cố định :
o Sự khác nhau giữa định tuyến trong mạng MANETs và mạng cố
định là:
 Đối với giao thức định tuyến:
• sự di động của các nodes . Thích nghi với sự thay đổi thường
xuyên và không thể đoán trước của sự thay đổi mạng topo. ( Do
thành phần cấu thành mạng là các nodes ,và khi nodes di chuyển
thì cấu trúc mạng cũng thay đổi theo .)
• Tỉ lệ kết nối hỏng/sửa chửa cao khi các node trong mạng di

chuyển.
AD HOC NETWORK

Page 20


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
• Công suất và băng thông giới hạn.
 Mỗi một node trong mạng là một router -> số lượng
node trong mạng sẽ tăng cao khi số lượng thiết bị
định tuyến tăng.
• Một vài tiêu chuẩn sử dụng mới:
-

Lộ trình ổn định , ít bị ảnh hưởng bởi quá trình chuyển động của các
nodes .

-

Tiết kiệm năng lượng .

- Khả năng mở rộng trở thành một mối quan tâm lớn do số lượng và sự di
động của các node trong mạg.
-

Khi mở rộng mang , DV và LS được ứng dụng đồng thời .

Các loại giao thức định tuyến trong mạng MANETs
o Phân loại theo cấu trúc mạng:
 Sự sắp xếp theo hệ thống định tuyến phẳng:

 Chủ động (bảng diều khiển)( Proactive/Table-Driven)
 Phản ứng (theo yêu cầu) ( Reactive/On-Demand)

 Định tuyến phân cấp
 Định tuyến hỗ trợ vị trí vùng địa lý.
o Một vài kiểu phân cấp khác như:
 Chủ động
 Phản ứng
 Hybrid (lai ghép).

AD HOC NETWORK

Page 21


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG

3/CÁC DẠNG THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG AD
HOC NETWORK
A/Giao thức định tuyến chủ động:
- Mỗi nút duy trì thông tin định tuyến cho tất cả node khác trong một bảng
định tuyến ở đầu lên
- Một số bảng duy trì các tuyến đường cho các nút khác (hoặc các nút nằm
trong một phần cụ thể)
- Thông tin định tuyến được cập nhật định kỳ hay khi topo mạng thay đổi
- Sự khác biệt giữa các giao thức chủ động khác nhau tồn tại trong cách
thông tin định tuyến được cập nhật, phát hiện hoặc làm thế nào nó được
giữ trong bảng routing
- Bảo đảm tính mong muốn cho thời gian thực giao thông và QoS
, vì chất lượng của các đường dẫn (e.g, băng thông, chậm trễ) được biết

đến trước khi thiết lập cuộc gọi
- OLSR: là một giao thức định tuyến LS được tối ưu hóa cho mạng di động
ad hoc được dung trong cả mạng không dây ad hoc. Chúng sử dụng tin
hello và tin điều khiển mạng topo để phát hiện và quảng bá thông tin tình
trạng kết nối (LSI) trong mạng di động ad hoc. Mỗi node riêng lẽ trong
mạng sẽ ước tính khỏang cách đến những router bắt cầu cho tất cả các
node trong mạng, sử dụng những hop ngắn nhất để chuyển tiếp đường
truyền.
B/ Giao thức định tuyến phản ứng:
- Những tuyến đường truyền được xác định khi được yêu cầu.
- Định tuyến tối đa giảm, thời gian trễ tăng

AD HOC NETWORK

Page 22


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
- Định tuyến được duy trì thường xuyên nhờ một gói yêu cầu định tuyến
mạng
- Các nút đích (hoặc nút với một lộ trình đến các điểm đến node) trả lời các
yêu cầu
- Hai loại giao thức phản ứng
- Nguồn định tuyến: mỗi gói dữ liệu mang mã nguồn hoàn chỉnh đến
đích địa chỉ. E.g., DSR
- Hop-hop-by: mỗi
địa chỉ và địa chỉ hop tiếp theo

gói

dữ

liệu

mang

chỉ

đích

đến

C/Định tuyến nguồn năng động: (DSR)
1/Nguồn định tuyến:
- Mỗi gói tin (bao gồm cả dữ liệu gói) mang địa chỉ đầy đủ từ nguồn đến
đích
.
- Các điểm đến lấy toàn bộ đường dẫn từ các gói tin truy vấn, và cung cấp
nguồn với đường dẫn
- Những node trung cấp sử dụng các nút nguồn bao gồm trong một gói
tin đến để xác định mà một gói tin sẽ được chuyển tiếp .
Ưu điểm :
- Tuyến đường chỉ được duy trì giữa các nút, những người cần
giao tiếp (theo yêu cầu) .
-Giảm phí bảo trì đường truyền.
- Các node có thể lưu trữ nhiều tuyến đường để đến đúng một
đích( nghĩa là những node lưu trữ thông tin nhiều tuyến đường để gửi
gói tin,chọn con đường ngắn nhất).
Nhược điểm :
- Kích thước gói tin tiêu đề tăng với chiều dài đường truyền do

nguồn định tuyến.

AD HOC NETWORK

Page 23


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG
D/Định tuyến trạng thái mắt cá: (fisheye state routing)
- Thông tin định tuyến chính xác khi node đó nằm gần các node lân cận và
sẽ ít chính xác do khoảng cách tăng.
- Node trung tâm có thông tin chính xác nhất về các node nằm gần nó , độ
chính xác sẽ giảm khi node cách xa node trung tâm .
- Một vài thông số cần quan tâm : cấp độ phạm vi và kích thước bán kính.
( độ rộng vùng bao phủ )
E/Một vài giao thức định tuyến phân cấp:
- Sử dụng cấu trúc phân cấp trong mạng ad hoc: ( mô hình xem xét là mô
hình xương cá )
 Các node được nhóm lại với nhau trong một sắp xếp phân cấp.
 Kích thuớc bảng định tuyến tăng khi số lượng node tăng ,và kích

thước của gói tin giảm.
 Sử dụng những ưu điểm của cả 2 loại giao thức proactive và reactive.
 Khi node xương sống thay đổi sẽ dẫn tới thay đổi toàn bộ cấu trúc

mạng ,mạng sẽ phải xây dựng lại bảng định tuyến .
- Hai cách xây dựng cấu trúc phân cấp:
 Một cluster header được chọn để quản lý các cluster của các node.
 Ẩn phân cấp: mỗi nút có một phạm vi địa phương; định tuyến khác

nhau được sử dụng bên trong hoặc bên ngoài phạm vi.
o

o

Clusterhead:


Chịu trách nhiệm thiết lập và phân cấp các cluster dưới quyền .



Xây dựng ,phân chia các cấp độ trong từng cụm .



Quản lý thông tin liên lạc giữa các cluster .

Gateway-Node:

AD HOC NETWORK

Page 24


SV: ĐẶNG QUỐC HÙNG



Chịu trách nhiệm về việc truyền tin giữa các cluster .



Có dạng cổ chai .

HSR hierarchical state Routing: HSR thiết lập một hệ thống thứ bậc
,trong đó cluster header của cluster thấp trở thành 1 bộ phận của cluster cấp cao
hơn ,và chịu sự quản lý của supper cluster header (cluster header cấp cao hơn ) .
Khi 1 nodes muốn liên lạc với một node khác ,thông tin được di chuyển tới
cluster header mà nó nằm trong ,sau đó thông tin được chuyển tới các cluster cấp
cao hơn . Khi tới cluster cấp cao nhất ,dòng tin sẽ chảy ngược xuống các cấp thấp
hơn cho tới node đích .

AD HOC NETWORK

Page 25