Đánh giá hiệu năng một số giao thức Proactive của công nghệ mạng Ad-Hoc

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU..................................................................................................................................... 3
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT................................................................................................................... 6
CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ MẠNG AD-HOC ............................................................................ 8
1.1. TổNG QUAN Về MạNG AD-HOC ............................................................................................ 8
1.2 ĐặC ĐIểM CủA MạNG AD-HOC .................................................................................................10
1.3 CÁC ứNG DụNG CủA MạNG AD-HOC .........................................................................................13
1.3.1 Ứng dụng trong quân đội.............................................................................................13
1.3.2 Các ứng dụng trong cuộc sống ....................................................................................14
1.4 VấN Đề AN NINH .....................................................................................................................16
CHƯƠNG II : HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC GIAO THỨC PROACTIVE TRONG MẠNG AD-HOC
............................................................................................................................................................17
2.1 TổNG QUAN Về ĐịNH TUYếN ....................................................................................................17
2.2 GIAO THứC ĐịNH TUYếN VECTOR KHOảNG CÁCH THEO YÊU CầU AODV .........................................19
2.2.1 Tìm đường.........................................................................................................................19
2.2.2 Thiết lập đường đảo chiều..................................................................................................20
2.2.3 Thiết lập đường chuyển tiếp...............................................................................................20
2.2.4 Quản lý bảng định tuyến....................................................................................................21
2.2.5 Duy trì tuyến......................................................................................................................22
2.2.6 Xử lý lỗi, hết hạn và xóa bỏ tuyến.......................................................................................23
2.2.7 Quản lý kết nối nội vùng ....................................................................................................25
2.2.8 Sửa chữa nội vùng .............................................................................................................26
2.3 CLUSTERHEAD GATEWAY ROUTING SWITCH (CGSR) .............................................................28
2.3.1 Tổng quan về giao thức CGSR.....................................................................................28
2.3.2 Kiến trúc của giao thức CGSR.....................................................................................28
2.4 GIAO THứC OLSR (OPTIMIZED LINK STATE ROUTING)............................................................30
2.4.1 Khái quát giao thức OLSR...........................................................................................30
2.4.2 Chuyển tiếp đa điểm....................................................................................................31
2.4.3 Nguyên tắc trao đổi bản tin..........................................................................................33

2.4.4 Khả năng áp dụng .......................................................................................................35
2.5 GIAO THứC ĐịNH TUYếN KHÔNG DÂY ( WRP )..........................................................................35
2.6 Định tuyến nguồn động (DSR).................................................................................................. 36
2.7 GIAO THứC ĐịNH TUYếN TUầN Tự TạM THờI TORA ....................................................................38
2.7.1 Chức năng giao thức ...................................................................................................40
2.7.2 Tạo đường trong TORA ...............................................................................................41
CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM NS2 VÀ ỨNG DỤNG XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN
MÔ PHỎNG GIAO THỨC MẠNG ..................................................................................................43
3.1 TổNG QUAN ...........................................................................................................................43
3.2 ĐạI CƯƠNG Về NS ..................................................................................................................44
3.2.1 Các chức năng của NS.................................................................................................44
3.2.2 Các thành phần của NS ...............................................................................................45


2
3.2.3 Kiến trúc của NS .........................................................................................................45
3.3 Sử DụNG PHầN MềM NS-2 Để MÔ PHỏNG MạNG ..........................................................................50
3.3.1 Cơ bản về Tcl ..............................................................................................................50
3.3.2 Cơ bản về OTcl ...........................................................................................................52
3.3.3 Các bước cơ bản của một kịch bản mô phỏng NS-2......................................................53
3.3.4 Thực hiện mô phỏng mạng không dây trong NS............................................................56
CHƯƠNG IV: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
PROACTIVE TRONG AD-HOC......................................................................................................62
4.1 MộT Số Độ ĐO ĐÁNH GIÁ HIệU NĂNG. .......................................................................................62
4.1.1 Các độ đo định tính .....................................................................................................62
4.1.2 Các độ đo định lượng ..................................................................................................64
4.2 ĐÁNH GIÁ HIệU NĂNG DựA TRÊN CÁC THÔNG Số .......................................................................66
4.3 ĐÁNH GIÁ HIệU NĂNG DựA TRÊN KếT QUả MÔ PHỏNG.....................................................................70
4.3.1 Mô hình hóa các kịch bản mô phỏng........................................................................................... 70
4.3.2 Khảo sát và phân tích kết quả ......................................................................................71

4.3.2.1 Tỷ lệ chuyển tiếp gói tin...................................................................................................... 71
4.3.2.2 Khả năng truyền gói tin ....................................................................................................... 73
4.3.2.3 Độ tối ưu về đường đi ......................................................................................................... 73
KẾT LUẬN ........................................................................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................................77



3
LỜI NÓI ĐẦU

Các hệ thống mạng tế bào không dây đã được đưa vào sử dụng từ những
thập kỷ 80. Các hệ thống không dây hoạt động với sự trợ giúp của một cấu trúc
hỗ trợ tập trung như một AP( Access Point). Các AP này giúp người dùng duy trì
sự kết nối với hệ thống không dây khi họ di chuyển từ địa điểm này tới địa điểm
khác. Sự có mặt của cấu trúc hỗ trợ cố định giới hạn khả năng thích nghi của các
hệ thống không dây. Nói cách khác hệ thống không thể làm việc hiệu quả ở
những nơi không có cơ sở hạ tầng cố định. Các hệ thống không dây trong tương
lai sẽ yêu cầu sự triển khai dễ dàng và nhanh chóng của các mạng không dây. Sự
triển khai mạng nhanh chóng này không thể thực hiện được với kiến trúc hiện tại
của các hệ thống không dây. Sự cải tiến gần đây như Bluetooth đã đưa ra một
loại mới của các hệ thống không dây gọi là các mạng Ad-Hoc (Mobile Ad-hoc
Network).
Ad-Hoc có một số đặc trưng, những lợi thế riêng của nó so với các mạng
vô tuyến truyền thống. Trong mô hình mạng này, tất cả các thành phần tham gia
đều có khả năng di động, chúng truyền thông tin với nhau theo các đường truyền
đa bước. Để thực hiện được yêu cầu truyền thông này, tất cả các nút thạm gia
trong mạng đều đóng vai trò như một router thực thụ. Các “router” này có khả
năng đảm bảo tất cả các chức năng như định tuyến, quảng bá đường đi, sửa lỗi
liên kết…. Để có được ưu thế về tính linh động, loại mạng này đã phải đánh đổi

với nhiều khó khăn khác nhau cần giải quyết. Khi các thành phần mạng di động,
việc cấp phát nguồn cho chúng trở nên khó khăn hơn. Nếu công suất của một nút
trong mạng giảm xuống mức nhất định thì nút đó không thể thực hiện các chức
năng đầy đủ của một router thực sự. Vì vậy, việc thiết kế các giao thức cho nó
phải đát ứng được yêu cầu về công suất tiêu tốn khi hoạt động để đáp ứng được
chất lượng dịch vụ của người dùng.
Trong tương lai, việc triển khai Ad-Hoc có thành công hay không phụ
thuộc vào các ứng dụng internet hiện tại và tương lai mà nó có thể hỗ trợ cũng
như các giao thức có khả năng cải thiện hiệu năng của nó. Một số yếu tố có thể


4
ảnh hưởng đến hiệu năng của bất cứ hoạt động của giao thức nào trong Ad-Hoc.
Ví dụ như sự di chuyển của các nút gây ra hiện tượng đứt liên kết, tác động tiêu
cực đến khả năng định tuyến và QoS của mạng. Kích thước mạng, chi phí điều
khiển và cường độ lưu lượng sẽ được xem xét trong khả năng ổn định của mạng.
Các yếu tố này kèm theo các thuộc tính không đồng nhất có thể gây ra các thay
đổi khả năng cải thiện hiệu năng mạng. Có thể chỉ ra năm yếu tố tác động đến
hiệu năng của Ad-Hoc đó là tốc độ, thời gian tạm dừng của nút, kích thước
mạng, số lượng nguồn lưu lượng và giao thức định tuyến. Các thông số khác
nhau có thể được sử dụng để đánh giá hiệu năng của mạng.
Với những kiến thức thu thập được em đã chọn đề tài “ Đánh giá hiệu
năng một số giao thức Proactive của công nghệ mạng Ad-Hoc” làm đồ án tốt
nghiệp của mình.
Nội dung của đồ án được bố cục như sau:
Chương 1: Tổng quan về mạng Ad-Hoc
Chương này trình bày một cách tổng quan nhất về mạng Ad-Hoc như:
Khái niệm về mạng Ad-Hoc, lịch sử hình thành và phát triển, công nghệ sử dụng
trong mạng Ad-Hoc, đặc điểm của mạng Ad-Hoc, các ứng dụng trong mạng Ad-
Hoc và vấn đề an ninh trong mạng Ad-Hoc.

Chương 2 : Hoạt động của các giao thức Proactive trong mạng Ad-Hoc
Chương này đề cập một cách tổng quát nhất đến vấn đề định tuyến trong
mạng Ad-Hoc, sự phân loại các giao thức định tuyến trong mạng Ad-Hoc và giới
thiệu một số giao thức định tuyến Proactive trong mạng Ad-Hoc.
Chương 3: Giới thiệu phần mềm NS2 và ứng dụng xây dựng các kịch bản mô
phỏng giao thức mạng.
Chương này đi sâu nghiên cứu hoạt động của phần mềm NS và từng bước
ứng dụng NS để mô phỏng hoạt động của mạng Ad-Hoc.
Chương 4: Đánh giá hiệu năng các giao thức định tuyến Proactive trong mạng
Ad-Hoc.
Chương này khảo sát ảnh hưởng của các giao thức định tuyến đối với hiệu
năng mạng thông qua các mô hình hóa, mô phỏng và đưa ra các kết quả mô phỏng.
Trên cơ sở đó phân tích và đánh giá các điều kiện tối ưu đối với cấu hình mạng và giao
thức định tuyến.


5
Để hoàn thành đồ án này em xin chân thành cảm ơn thầy giáo - Ths Đỗ
Đình Cường, giảng viên khoa CNTT-ĐHTN đã chỉ bảo tận tình và giúp đỡ em
trong suốt quá trình làm đồ án.
Trong quá trình làm do điều kiện thời gian và trình độ có hạn, bên cạnh
đó đây còn là một công nghệ còn khá mới ở Việt Nam nên ít có điều kiện tiếp
xúc với thực tế do đó không thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy em rất mong
nhận được những ý kiến chỉ bảo quý báu của các thày cô, các ý kiến đóng góp
của bạn bè để em có thể kịp thời bổ sung, sửa chữa những thiếu sót của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2010
Sinh viên

Lê Thị Hương

6
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

ACK Acknowledgment Báo nhận
AODV Ad-hoc on-demand distance vector
routing
Định tuyến cự ly véc tơ theo yêu cầu
tùy biến
CSMA/CA Carrier sense multiple access/
Colision Avoid
Đa truy nhập cảm nhận sóng mang/
tránh xung đột
CTS Clear To Send Xóa để gửi
DCF Distributed Coordination Function Chức năng phối hợp phân tán
DSR Dynamic Source Routing Định tuyến nguồn động
ETT Expected Transmission Time Thời gian truyền dẫn mong đợi
ETX Expected Transmission Count Dự báo số truyền dẫn mong đợi
FIFO First In First Out Vào trước ra trước
FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền dẫn file
HTTP Hypertext Transfer Protocol Giao thức truyền dẫn siêu văn bản
ML Minimum Loss tổn thất tối thiểu
ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức điều khiển truyền tin trên
mạng
LLACKS link-layer acknowledgments Báo nhận lớp liên kết
LSA Link-state advertisement Quảng bá trạng thái lien kết

MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường
MANET Mobile Ad-hoc Network Mạng tùy biến di động
MIC Metric of Interference and
Channel-switching
Tham số nhiễu và chuyển mạch kênh
MID multiple interface declaration Công bố đa giao diện
MPR Multi-Point Relay Chuyển tiếp đa điểm
NAV Network Allocation Vector Véc tơ định vị mạng
OLSR Optimized Link State Routing
Protocol
Giao thức định tuyến trạng thái lien
kết tối ưu.
QoS Quality of service Chất lượng dịch vụ
RD Route Discovery Khám phá tuyến
RERR Route Error Lỗi tuyến
RM Route Maintenance Duy trì tuyến


7
RREP Route Reply Hồi đáp tuyến
RREP- ACK Route Reply Acknowledgment Báo nhận hồi đáp tuyến
RREQ Route Request Yêu cầu tuyến
RREQ ID Route Request Identification Nhận dạng yêu cầu tuyến
RTS Request To Send Yêu cầu để gửi
SYN Synchronization Đồng bộ
TC Topology Control Điều khiển cấu hình mạng
TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền vận
TORA Temporally-Ordered Routing
Algorithm
Thuật toán định tuyến tuần tự tạm

thời
TTL Time to live Thời gian sống
UDP User Datagram Protocol Giao thức dữ liệu người dùng
WCETT Weighted Cumulative ETT Thời gian truyền dẫn mong đợi tích
lũy tải
WLAN Wireless Local Area Network Mạng cục bộ không dây
WMAN Wireless Metropolitan Area
Network
Mạng không dây đô thị
WMN Wireless Mesh Network Mạng mắt lưới không dây
WPAN Wireless Personnal Area Network Mạng không dây cá nhân
WWAN Wireless Wide Area Network Mạng không dây diện rộng



8
CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ MẠNG AD-HOC
Chương này đề cập đến các vấn đề :
+ Tổng quan về mạng Ad-Hoc
+ Đặc điểm của mạng Ad-Hoc
+ Các ứng dụng của mạng Ad-Hoc
+ Vấn đề an ninh mạng Ad-Hoc
1.1. Tổng quan về mạng Ad-Hoc
Vào những năm 1970, mạng không dây đã trở nên ngày càng phổ biến
trong ngành công nghiệp máy tính. Điều này đặc biệt đúng trong thập kỷ vừa qua
đã được thấy mạng không dây đang được thích nghi để cho phép di động. Hiện
tại có hai dạng mạng di động không dây. Mạng đầu tiên được biết đến như mạng
cơ sở hạ tầng, đó là các mạng cố định và có cổng dây . Cầu cho các mạng này
được gọi là trạm cơ sở . Đơn vị di động trong mạng này được kết nối và giao tiếp
với trạm cơ sở gần đó là trong giao tiếp bán kính của nó.

Khi di động trên phạm vi của một trạm cơ sở và vào trong phạm vi khác,
chuyển giao xảy ra từ trạm cơ sở cũ đến trạm cơ sở mới và là điện thoại di động
có thể tiếp tục liên lạc liên tục trong suốt mạng. Ứng dụng điển hình của kiểu
mạng này bao gồm các là mạng không dây cục bộ WLAN (Wireless Local Area
Network ).
Loại thứ hai của mạng di động không dây là mạng di động không có cơ
sở hạ tầng, thường được gọi là mạng tùy biến. Mạng không có cơ sở hạ tầng là
mạng không định tuyến; tất cả các nút có khả năng chuyển động và có thể được
kết nối một cách ngẫu nhiên. Các nút của các mạng này có chức năng như router
mà nó phát hiện ra và duy trì các router đến các nút khác trong mạng.
Với tiến bộ gần đây về lĩnh vực máy tính và công nghệ truyền thông, ứng
dụng của công nghệ di động không dây sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi,
nhiều trong số đó sẽ liên quan đến việc sủ dụng bộ giao thức mạng ( IP ). Khả
năng của mạng di động tùy biến không dây là để hỗ trợ mạnh mẽ các hoạt động
có hiệu quả trong mạng di động không dây bằng cách kết hợp các chức năng


9
định tuyến vào các nút di động. Mạng này được nhận định có nhiều khả năng
phát triển, đôi khi có thể thay đổi nhanh chóng, ngẫu nhiên.
Trong Internet, hiện nay giao thức định tuyến hỗ trợ cho máy chủ trở
thành công nghệ “IP di động ”. Đây là công nghệ hỗ trợ máy chủ lưu động, nơi
máy chủ di chuyển có thê kết nối tới Internet thông qua các phương tiện khác
ngoài địa chỉ cố đinh tên miền không gian của nó. Máy chủ có thể kết nối trực
tiếp với mạng cố định trên một subnet ngoài hoặc có thể kết nối thông qua đường
dẫn không dây, dòng địa chỉ v.v…Hỗ trợ dưới hình thức máy chủ di động ( di
chuyển ) yêu cầu quản lý địa chỉ. Giao thức cải tiến khả năng tương tác và thích
nghi, nhưng các chương trình cốt lõi của mạng như định tuyến hop-by-hop hiện
giờ vẫn dựa vào các giao thức định tuyến hoạt động trong mạng cố định. Ngược
lại, mục tiêu của Ad-Hoc là mở rộng tính di động vào các lĩnh vực độc lập, di

động, lĩnh vực không dây, nơi cài đặt các nút - nơi có thể kêt hợp routers và máy
chủ-- tự tạo thành mạng lưới cơ sở hạ tầng trong mạng tùy biến không dây.
Trong thế hệ tiếp theo của hệ thống truyền thông không dây ,sự triển khai
nhanh chóng độc lập với người dùng di động thực sự cần thiết. Những ví dụ
quan trọng bao gồm thiết lập sự tồn tại ,hiệu quả, truyền thông linh động đói với
các hoạt động khẩn cấp ,các nỗ lực cứu nguy các thảm họa và các mạng quân
đội. Hầu hết các kịch bản mạng không thể dựa trên kết nối đã được sắp xếp và
kiểm soát điều này có thể tưởng tượng như các ứng dụng của mạng Ad-Hoc.
Các mạng Ad-Hoc (Mobile ad-hoc network) hay các mạng “tồn tại ngắn
” hoạt động mà không cần cơ sở hạ tầng cố định. Chúng cung cấp sự triển khai
nhanh chóng và dễ dàng cho mạng trong những tình huống không thể thực hiện
theo cách nào khác.
Ad-Hoc là một từ latinh có nghĩa là “dành cho” hoặc “chỉ dành cho”.
Ad-Hoc là một hệ tự quản bao gồm một tập các người dùng di động truyền thông
với nhau qua băng thông được ràng buộc bởi các liên kết không dây. Khi các
nút (máy tính hoặc thiết bị tham gia vào mạng) mạng di chuyển, hình trạng mạng
(topo) có thể thay đổi một cách nhanh chóng và không thể đoán trước được.
Mạng bị phân chuyển trong tất cả phạm vi hoạt động bao gồm việc tìm ra hình


10
trạng mạng và nhận các thông điệp phải được thực hiện bởi chính các nút mạng.
Chức năng định tuyến sẽ được kết hợp chặt chẽ với các nút di động

Hình 1-1 . Một mạng AD-HOC gồm 7 nút.
Hình tròn biểu diễn phạm vi hoạt động của mỗi nút
Các nút trong mạng Ad-Hoc tự do di chuyển và tự tổ chức theo một cách
tùy tiện.Mỗi người dùng tự do di chuyển trong khi truyền thông với những người
khác. Đường truyền giữa mỗi cặp sử dụng có thể có nhiều liên kết và song radio
giữa chúng có thể không đồng nhất ,điều này cho phép một sự kết hợp của nhiều

liên kết khác nhau.
Các mạng Ad-Hoc có thể hoạt động một cách độc lập hoặc có thể được
kết nối với một mạng lớn hơn như Internet.
1.2 Đặc điểm của mạng Ad-Hoc
Mạng Ad-Hoc gồm những nền tảng di động ( ví dụ một router với nhiều
máy chủ và thiết bị liên lạc không dây) -- ở đây gọi là các nút mà chúng có thể tự
do di chuyển. Các nút có thể ở trong hoặc trên máy bay, tàu, xe tải, xe hơi, thậm
chí trên người hoặc những thiết bị rất nhỏ, và có thể có nhiều máy chủ trên mỗi
router. Mạng Ad-Hoc là một hệ thống tự động của các nút di động. Hệ thống có
thể hoạt động độc lập hoặc có thể có cổng vào ra và giao diện với một mạng cố
định. Trong chế độ hoạt động sau, nó được hình dung như một cái mạng gốc kết
nối với một mạng cố định.


11
Các nút trong mạng Ad-Hoc được trang bị truyền thông không dây và thu
nhận sử dụng ăng-ten có thể phát sóng theo mọi hướng, hướng cao (điểm tới
điểm), hay một số sự kết hợp. Tại một điểm được đưa ra trong một thời gian, tùy
thuộc vào vị trí của các nút truyền và nhận an toàn. Topo trong mạng Ad-Hoc có
thể thay đổi theo thời gian như các nút di chuyển hoặc điều chỉnh sự truyền dẫn
và tiếp nhận các thông số của chúng.
Một số dặc điểm nổi bật của Ad-Hocs:
1. Chức năng của topo: Các nút di chuyển tự do, do đó các topo mạng thường là
multihop có thể thay đổi ngẫu nhiên và nhanh chóng vào các thời điểm không
thể đoán trước, có thể bao gồm các liên kết hai chiều và theo đường dẫn duy
nhất.
2. Băng thông hạn chế, khả năng thay đổi liên kết: Liên kết không dây sẽ tiếp tục
có công suất thấp hơn các loại khác . Ngoài ra, thông qua việc thực hiện các
giao tiếp không dây sau khi đã tính toán ảnh hưởng của người truy cập, sự
nhiễu sóng, tiếng ồn và sự can thiệp có điều kiện v.v. thường nhỏ hơn rất

nhiều so với khả năng truyền tối đa của sóng vô tuyến.
Một trong những ảnh hưởng tương đối thấp đến khả năng liên kết trung
bình đó là tình trạng tắc nghẽn chuẩn chứ không phải là ngoại lệ, đó là tổng
hợp các ứng dụng có khả năng tiếp cận vượt quá công suất mạng thường
xuyên. Khi các mạng di động thường chỉ đơn giản là một phần mở rộng của
cơ sở hạ tầng mạng cố định, mạng di động tùy biến của người dùng sẽ yêu cầu
các dich vụ tương tự. Những yêu cầu này sẽ tiếp tục tăng lên như máy tính đa
phương tiện và các ứng dụng mạng cũng gia tăng.
3. Hạn chế năng lượng hoạt động: Một vài hoặc tất cả các nút trong mạng AD-
HOC có thể dựa vào năng lượng yếu hoặc cạn kiệt. Đối với các nút, qua trọng
nhất khi thiết kế hệ thống là tiêu chí tối ưu hóa có thể bảo tồn được năng
lượng.
4. Giới hạn an ninh vật lý: Mạng di động không dây thường dễ bị đe dọa về an
ninh vật lý hơn là cáp cố định. Khả năng nghe trộm, giả mạo và từ chối các
cuộc truy nhập của dịch vụ nên được xem xét cẩn thận. Kỹ thuật liên kết bảo


12
mật thường được áp dụng giữa các mạng không dây để giảm thiểu tối đa đe
dọa về an ninh mạng. Như là một lợi ích, sự phân cấp kiểm soát trong mạng
Ad-Hoc cung cấp mạnh mẽ các bổ sung chống lại điểm lỗi duy nhất hơn là
phương pháp tập trung.
Đặc điểm chính của mạng Ad-Hoc đó là: Sử dụng phân quyền cho các nút
mạng. Các nút mạng tự nó sắp xếp tuyến và tự nó triển khai tuyến, mạng Ad-
Hoc là một mạng có cấu trúc mạng động. Mạng Ad-Hoc không có đường truyền
chuyên dụng (specialized routers), Ngoài ra nó không dùng các đường truyền cố
định (fixed routers ) hay các đường truyền vật lý (dây dẫn).
Mạng Ad-Hoc có cấu trúc và biến đổi cấu trúc một cách thường xuyên, cấu
trúc mạng có tính chất tạm thời, các nút liên kết với nhau theo kiểu mạng ngang
hàng, các nút có vai trò như nhau và có chức năng tìm kiếm, duy trì và định

tuyến.
Mạng Ad-Hoc dùng một số kỹ thuật liên quan đến các vấn đề kỹ thuật dùng
để truyền thông vô tuyến và nó có những đặc tính:
- Tính không đồng nhất giữa các thiết bị.
- Đặc trưng lưu lượng mạng.
- Di chuyển của các nút trong một tuyến.
Ưu điểm của mạng Ad-Hoc
Trong mạng cơ bản thì cơ sở hạ tầng, các trạm trung gian, thu phát sóng là
yếu tố quan trọng quyết định chất lượng của mạng, còn trong mạng Ad-Hoc các
nút mạng kết nối thông qua các nút mạng ( không cần đến các trạm thu phát), các
nút mạng có thể di chuyển tự do trong cấu trúc mạng do đó nó có tính chất cơ
động cao và do đó làm giảm bớt sự phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng, làm cho mạng
dễ phát triển dễ dàng, tốc độ phát triển của mạng nhanh.
Những thách thức đối với mạng Ad-Hoc:
- Chi phí cho việc sử dụng phổ tần số.
- Việc định tuyến.
- Hiệu quả sử dụng nguồn điện.


13
- Giao thức điều khiển truyền.
- Định vị cung cấp và truy nhập dịch vụ.
1.3 Các ứng dụng của mạng Ad-Hoc
Các công nghệ của mạng không dây kiểu không cấu trúc đem lại rất nhiều
lợi ích so với các mạng truyền thống (cả không dây và có dây) trong những ngữ
cảnh khó có thể triển khai được một cơ sở hạ tầng mạng cố định hoặc việc triển
khai là không khả thi do những lý do về mặt thực hành (địa hình,…) hoặc do
những lý do về kinh tế (chi phí cáp trong một không gian lớn, chi phí thiết lập
nhiều điểm truy cập).
Công nghệ của mạng Ad-Hoc giống như một gói mạng phát sóng di động.

Mạng lưới di động( một thuật ngữ xuất hiện trong tác phẩm ECONOMIST về
cấu trúc của các mang trong tương lai) và di động, Multihop, mạng không dây (
có lẽ là thuật ngữ chính xác nhất mặc dù hơi rườm rà ).
Đó là hiện tại và tương lai cho mạng Ad-Hoc. Một lĩnh vực mới nổi của
máy tính và điện thoại di động với tính nhấn mạnh hiện thời về IP di động, dần
dần sẽ mở rộng và đòi hỏi công nghệ mạng di động cao để quản lý hiệu quả
Multihop, mạng tùy biến không dây có thể hoạt động tự động hoặc hơn thế được
kèm theo ở một số điểm tới mạng cố định.
Một số ứng dụng của công nghệ mạng Ad-Hoc có thể bao gồm các ứng
dụng công nghiệp và thương mại liên quan đến trao đổi dữ liệu trên điện thoại di
động. Ngoài ra, dựa trên mạng lưới điện thoại di động có thể hoạt động mạnh
mẽ, thay thế các phương pháp rẻ tiền hoặc cải tiến các thiết bị dựa trên cơ sở hạ
tầng mạng.
Phần dưới đây sẽ giới thiệu các ứng dụng của mạng Ad-Hoc.
1.3.1 Ứng dụng trong quân đội
Những thành tựu mới của công nghệ thông tin thường được áp dụng trong
quân sự đầu tiên, và mạng không dây kiểu không cấu trúc cũng không phải là
một ngoại lệ. Nhiều năm nay, quân đội đã sử dụng các mạng “packet radios” –
một nguyên mẫu đầu tiên của mạng chuyển mạch gói không dây ngày nay.


14

Hình 1-2: Mô hình di động của mạng Ad-Hoc thuần túy và giải pháp dùng trong
quân đội
Giải pháp mạng Ad-Hoc cho quân đội có những đặc điểm khác so với
mạng Ad-Hoc thuần túy.
Mạng Ad-Hoc thuần túy thường tuân theo một mô hình điểm ngẫu nhiên,
các nút tự do di chuyển theo bất cứ hướng nào, với bất cứ tốc độ nào. Trong mô
hình mạng Ad-Hoc cho quân đội, các nút phân nhóm theo bản chất tự nhiên của

chúng khi chúng cùng thực hiện một nhiệm vụ cụ thể. Xu hướng di động ở đây
là theo nhóm (group mobility).
Do đó, nếu đưa ra được một mô hình chuyển động theo nhóm, các vấn đề
của mạng Ad-Hoc sẽ trở nên cụ thể hơn (ví dụ: định tuyến, sử dụng các ứng
dụng thời gian thực như tiếng nói, video,…), cho phép phát triển một giải pháp
tối ưu.
1.3.2 Các ứng dụng trong cuộc sống
Mạng Ad-Hoc là rất lý tưởng trong các trường hợp không có sẵn một cơ sở
hạ tầng thông tin, tuy nhiên lại cần phải thành lập một mạng tạm thời nhằm trao
đổi thông tin và hợp tác cùng làm việc.
Cứu hộ
Tại các vùng bị thiên tai, thảm họa, khó có thể có được một cơ sở hạ tầng
về thông tin vững chắc. Hệ thống có trước đó rất có thể bị hỏng hoặc bị phá hủy
hoàn toàn.
Mạng Ad-Hoc thuần túy Mạng Ad-Hoc dùng cho quân


15
Tại vùng có thảm họa, tất cả các phương tiện và hệ thống truyền thông đều
bị phá hủy hoàn toàn. Mỗi chiếc xe của cảnh sát, cứu hỏa, cứu thương,… đều
được trang bị như một thiết bị đầu cuối di động – là một phần của mạng ad-hoc.
Mỗi nhân viên cũng mang theo một thiết bị đầu cuối di động. Các thiết bị đầu
cuối này đều liên kết với nhau, hình thành nên một mạng tạm thời nhằm trao đổi
thông tin. Cấu hình mạng thay đổi theo những thời điểm khác nhau. Ngoài ra,
các thiết bị đầu cuối di động không chỉ cung cấp chức năng gửi và nhận thông tin
mà còn có thể chuyển tiếp thông tin – đóng vai trò như router trên Internet .
Hội thảo
Khác với cách làm truyền thống khi những người tham gia hội thảo muốn
chia sẻ tài liệu cho nhau là gửi file đính kèm qua email hoặc sao chép qua các
thiết bị lưu trữ thứ cấp có khả năng di động, tất cả những người tham dự hội thảo

đều có thể sử dụng thiết bị di động để tạo thành một mạng ad-hoc trong suốt thời
gian đó. Các thiết bị có thể truyền thông với nhau, truyền/nhận các tài liệu được
sử dụng trong hội thảo. Khi hội thảo kết thúc, các thiết bị được tắt nguồn, mạng
tự bị hủy bỏ.
Đời sống hàng ngày
Giả sử một em học sinh sử dụng thiết bị cầm tay di động đi học hàng ngày
bằng xe bus. Khi lên xe bus, thiết bị đầu cuối của em chuyển sang chế độ ad-hoc.
Em gặp bạn và muốn trao đổi file để so sánh kết quả bài tập toán về nhà. Sau đó,
hai em muốn chơi trò chơi điện tử. Để có thể chơi với những người chơi khác,
hai em phải kiểm tra xem trên xe buýt hoặc trong các ô tô xung quanh có một
mạng chơi trò chơi điện tử nào hay chưa. Em chạy một ứng dụng ngang hàng và
tìm một trò chơi nào đó có thể chơi trong lúc đi trên xe buýt. Rất may, một ai đó
trên xe buýt đã chia sẻ các trò chơi và cho phép người khác tải về từ thiết bị đầu
cuối của anh ta. Em chọn một trò chơi. Trò chơi được tự động tải về, cài đặt và
cấu hình trên thiết bị đầu cuối của em. Em có thể chơi điện tử ngay sau đó. Bạn
em cũng có thể tham gia vào trò chơi nếu muốn, ngay trên máy của em.


16

Hình vẽ 1-3: Mạng ad-hoc thuần túy (môi trường trên xe buýt)
Môi trường mạng ở đây là một mạng không dây kiểu không cấu trúc thuần
túy, tức là không có cơ sở hạ tầng về cáp, các thiết bị đầu cuối tự cấu hình để
thành lập mạng, mà không có sự quản lý tập trung. Mạng này có thể tự chia nhỏ
thành các mạng con: một mạng riêng giữa em học sinh và bạn của em, một mạng
“chung” được khởi tạo bởi người muốn chia sẻ các chương trình trò chơi điện tử
trên máy của anh ta. Hai mạng này được trộn lẫn vào nhau một cách động.
1.4 Vấn đề an ninh
Mạng di động không dây nói chung đều dễ bị đe dọa về an ninh hơn mạng
cố định. Một số cấp độ bảo mật thường đươc áp dụng giữa các mạng không dây

để giảm bớt các mối đe dọa. Không có liên kết mã hóa tại các tầng mạng,vấn đề
bức xúc nhất là một trong các route các thực trước khi trao đổi điều khiển thông
tin mạng. Một số cấp độ xác thực khác nhau, từ không có an ninh và chia sẻ
những phương pháp tiếp cận đơn giản và đầy đủ. Để hỗ trợ các phương thức làm
việc nhóm, một số chế độ xác thực tùy chọn được chuẩn hóa để sử dụng trong
Ad-Hocs.

Tổng kết chương I
Chương này đã đề cập đến những vấn dề tổng quát nhất trong mạng Ad-
Hoc từ lịch sử hình thành ,khái niệm. Đặc biệt trong chương này đã đề cập và
giới thiệu một số công nghệ được sử dụng trong mạng Ad-Hoc từ công nghệ phổ
biến là Bluetooth đến các công nghệ đã và sẽ được triển khai trong tương lai như
UWB,FSO hứa hẹn sẽ đem lại một tương lai tươi sáng nhất cho mạng không dây
nói chung và mạng Ad-Hoc nói riêng.


17
CHƯƠNG II : HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC GIAO THỨC PROACTIVE
TRONG MẠNG AD-HOC
Chương này đề cập đến các chủ đề
+ Tổng quan về định tuyến trong mạng Ad-Hoc.
+ Vấn đề định tuyến và sự phân loại các giao thức định tuyến
trong mạng Ad-Hoc.
+ Hoạt động của một số giao thức định tuyến Proactive trong
mạng Ad-Hoc.
2.1 Tổng quan về định tuyến
Vấn đề định tuyến về cơ bản chính là vấn đề tìm đường đi ngắn nhất cho
một gói tin được gửi từ một nút mạng tới nút đích của nó. Mỗi gói tin chứa ID
của nút đích trong header của nó. Khi một nút nhận một gói tin nó sẽ kiểm tra ID
trong header của gói tin nếu không phải là gửi cho nó nó sẽ chuyển tiếp gói tin

tới nút kế tiếp gần nó nhất. Quá trình chuyển tiếp gói tin tiếp diễn cho đến khi nó
tới được nút đích. Vì lý do này các phương pháp định tuyến được đưa ra với một
mục tiêu chung là định ra cho mỗi gói tin được truyền đi một đường đi tối ưu.
Vấn đề định tuyến trong mạng Ad-Hoc là một thách thức do các nút mạng
luôn có xu hướng tự do chuyển động. Các liên kết có thể bị phá vỡ hoặc khôi
phục bất cứ lúc nào và có những đặc điểm khác hẳn với những lý do khác. Ngoài
ra, dải thông trong mạng không dây là thấp, các nút bị hạn chế bởi nguồn nuôi
nên tổng lưu lượng dành cho định tuyến cần phải nhỏ.
Từ khi xuất hện gói DARPA của mạng Radio vào đầu những năm 1970,
nhiều giao thức được phát triển cho mạng Ad-Hoc. Các giao thức phải đối mặt
với nhiều hạn chế của mạng này, trong đó bao gồm cả thiêu thụ công suất cao,
đường truyền thấp và tỉ lệ lỗi cao. Như trong hình 1, giao thức định tuyến được
phân loại thành: (a) điều khiển theo bảng và (b) Phương pháp định tuyến theo
yêu cầu khởi phát từ nguồn. Đường nét liền trong hình này mô tả trực tiếp các
lớp con. Mặc dù được thiết kế cho các mạng cùng loại ở lớp dưới, nhưng đặc


18
trưng của mỗi giao thức thức này khá rõ ràng. Những phần sau mô tả đặc điểm
của các giao thức và phân loại theo đặc điểm của chúng.

Hình 2-1 : Các dạng định tuyến trong mạng Ad-Hoc
Các giao thức định tuyến điều khiển theo bảng ( Proactive) cố gắng duy trì
thông tin định tuyến cập nhật liên tục từ mỗi nút đến mọi nút khác trong mạng.
Các giao thức này yêu cầu mỗi nút duy trì một hoặc nhiều bảng ghi để lưu trữ
thông tin định tuyến, và chúng đáp ứng những thay đổi trong topo mạng bằng
cách phát quảng bá rộng rải các thông tin cập nhật tuyến qua mạng để duy trì
tầm kiểm soát mạng một cách liên tục. Những vùng nào khác nhau về số các
bảng ghi liên quan đến định tuyến cần thiết và các phương thức thay đổi cấu trúc
mạng sẽ được phát quảng bá để cho tất cả mọi nút đều có thể biết được.

Các giao thức định tuyến proactive sử dụng phương pháp tràn lụt
(Floading) để quảng bá thông tin tới các thiết bị. Phương pháp này cho phép thời
gian thiết lập đường nhanh dựa trên các tham số gửi tới thiết bị sẵn sàng cho kết
nối. Tuy nhiên, việc lưu lượng thông tin tiêu đề tăng lên chính là nhược điểm của
phương pháp này. Giao thức định tuyến trạng thái liên kết tối ưu OLSR
(Optimized Link State Routing) [RFC 3626], giao thức định tuyến vector khoảng
cách tuần tự đích DSDV (Dynamic Destination-Sequenced Distance-Vector
Routing) [IBM,1996], giao thức Clusterhead Gateway Routing Switch (CGSR),
giao thức Wireless Routing Protocol ( WRP ) là một số ví dụ của giao thức định
tuyến proactive.


19
2.2 Giao thức định tuyến vector khoảng cách theo yêu cầu AODV
AODV là một giao thức định tuyến phản ứng được phát triển đặc biệt cho
Ad-Hoc. Trong AODV khi một nút cần gửi dữ liệu cho nút khác mà đường đi
chưa được xác định trước, nó sẽ cố tìm một đường đi mới bằng cách sử dụng bản
tin yêu cầu tìm đường RREQ, bản tin RREQ này được quảng bá trong mạng,
chứa địa chỉ IP của nút nguồn và nút đích mà nó cần tìm. Bản tin RREQ sẽ được
broadcast trên toàn mạng cho đến khi nào có một nút biết được đường tới nút
đích hoặc chính nút đích đáp ứng lại với bản tin phản hồi RREP. Bản tin RREP
được gửi trở lại nút nguồn và nút nguồn sẽ sử dụng thông tin đường đi của bản
tin này để thiết lập đường liên kết end to end từ nút khởi đầu đến nút đích. Giao
thức định tuyến AODV sẽ thực hiện một số quá trình xử lý như sau.
2.2.1 Tìm đường
Quá trình tìm đường được khởi tạo bất cứ khi nào một nút cần truyền
thông tin với nút khác mà đường liên kết giữa chúng không được tìm thấy trong
bảng định tuyến. Mỗi nút duy trì hai bộ đếm riêng biệt: một số thứ tự nút và một
ID quảng bá. Nút nguồn bắt đầu tìm đường bằng việc quảng bá một gói tin yêu
cầu đường RREQ (Route REQuest) tới các nút lân cận của nó.

Gói tin RREQ chứa một số trường sau:
<source_addr source sequence# Broadcast ID dest_addr dest_sequence# hop
cnt>
<địa chỉ nguồn, thứ tự nguồn#, ID quảng bá, địa chỉ đích, thứ tự đích#, hop
count>
Cặp <source_addr, broadcast_id> xác định đơn nhất một RREQ,
broadcast_id được tăng lên mỗi khi nguồn phát ra một gói tin RREQ mới. Mỗi
nút lân cận sẽ gửi lại một bản tin trả lời RREP (Route REPly) nếu thỏa mãn yêu
cầu của gói RREQ hoặc sẽ quảng bá gói tin RREQ sau khi tăng giá trị của
trường hop_cnt. Một nút có thể nhận nhiều bản sao của cùng một gói tin RREQ
từ các nút khác nhau. Khi một nút trung gian nhân nhận được một RREQ, nếu nó
đã nhận được một RREQ với cùng broadcast_id và địa chỉ đích, nó sẽ loại bỏ
gói tin RREQ đến sau. Nếu một nút không thỏa mãn RREQ, nó giữ lại các thông


20
tin cần thiết để thiết lập đường chuyển tiếp đảo chiều cho gói tin RREP, các
thông tin này bao gồm:
 Địa chỉ IP đích
 Địa chỉ IP nguồn
 ID quảng bá
 Thời gian sống cho đường đảo chiều
 Số thứ tự của nút nguồn
2.2.2 Thiết lập đường đảo chiều
Có hai số thứ tự (ngoại trừ số thứ tự của broadcast_id) trong một RREQ
đó là: Số thứ tự nguồn và số thứ tự đích mới nhất. Số thứ tự nguồn được sử dụng
để duy trì thông tin về “độ mới” của tuyến đường đảo chiều đến nguồn, số thứ tự
đích chỉ rõ tuyến đường tới đích phải “mới” như thế nào mới được nút nguồn
chấp nhận. RREQ đi từ một nguồn đến nhiều đích khác nhau, các đường đảo
chiều về nút nguồn sẽ được thiết lập tự động tại tất cả các nút mà nó đi qua. Để

thiết lập đường đảo chiều, một nút ghi lại địa chỉ của nút lân cận từ bản sao
RREQ đầu tiên mà nó nhận được. Tuyến đường đảo chiều này được duy trì trong
khoảng thời gian ít nhất đủ cho gói tin RREQ đi qua mạng và tạo được một phản
hồi về cho bên gửi.
2.2.3 Thiết lập đường chuyển tiếp
Khi một nút trung gian nhận được bản tin RREQ, nếu nó có chứa tuyến
đường đến đích mong muốn trong bảng định tuyến, nó sẽ kiểm tra tính khả dụng
của tuyến đường đó bằng cách so sánh số thứ tự đích tương ứng với tuyến đường
có trong bảng định tuyến của nó với số thứ tự đích trong gói tin RREQ mà nó
nhận được. Nếu số thứ tự đích của RREQ lớn hơn số thứ tự đích được lưu giữ
bởi nút trung gian thì nút đó không được sử dụng thông tin về tuyến đường đến
đích trong bảng định tuyến để trả lời cho gói tin RREQ. Thay vào đó nó sẽ phải
tiếp tục quảng bá gói tin RREQ. Nút trung gian chỉ có thể phản hồi khi nó có
một tuyến đường đến đích với số thứ tự đích tương ứng lớn hơn hoặc bằng số
thứ tự đích chứa trong RREQ. Khi nút trung gian có một tuyến đến đích khả


21
dụng và gói tin RREQ chưa được xử lý trước đó, thì nó sẽ trả lời bằng một gói
tin RREP theo đường truyền đơn hướng ngược lại nút mà nó đã nhận RREQ
trước đó.
Một RREP chứa các thông tin sau:
<source_addr, dest_addr, dest_sequence#, hop_cnt, lifetime>
<địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, số thứ tự đích, hop count, thời gian sống>
Khi RREQ được quảng bá đến một nút có thể cung cấp tuyến đường đến
đích mong muốn, một đường đảo chiều tới nút nguồn của RREQ sẽ được thiết
lập. Mỗi nút dọc theo tuyến đảo chiều mà RREP quay lại nguồn sẽ đóng vai trò
là một nút chuyển tiếp, các nút này sẽ cập nhật lại toàn bộ thông tin về tuyến
đường giữa nguồn và đích đồng thời ghi lại số thứ tự đích gần nhất của nút đích.
Tuyến đường mà RREP quay lại nguồn được gọi là đường chuyển tiếp. Các nút

không nằm trên tuyến chuyển tiếp sẽ xóa các tuyến ngược chiều mà chúng đã
thiết lập trước đó khi khoảng thời gian ACTIVE_ROUTE_TIMEOUT kết thúc
(3000 mili giây).
Một nút sẽ truyền gói tin RREP đầu tiên về nguồn ngay khi nó nhận được.
Nếu nó nhận nhiều gói tin RREP, cập nhật thông tin định tuyến và truyền bản tin
RREP chỉ được thực hiện khi RREP chứa số thứ tự đích lớn hơn so với giá trị số
thứ tự đích trong RREP trước đó hoặc bằng nhưng tuyến đường mới có số hop-
count nhỏ hơn. Việc tăng số lượng RREP gửi về nguồn đảm bảo thông tin được
cập nhật nhanh và nhiều nhất. Nút nguồn có thể thực hiện truyền dữ liệu sớm
nhất có thể khi nó hoàn thành quá trình cập nhật thông tin từ RREP đầu tiên mà
nó nhận được và có thể tiếp tục cập nhật thông tin định tuyến nếu nó học được
một tuyến đường tốt hơn.
2.2.4 Quản lý bảng định tuyến
Ngoài các số thứ tự nguồn và đích, có thông tin hữu dụng khác cũng được
lưu trong các mục của bảng định tuyến gọi là “trạng thái mềm” và được liên kết
với các mục. Liên kết với các mục định tuyến đường đảo chiều là một bộ đếm
thời gian được gọi là “bộ đếm thời gian giới hạn yêu cầu đường”. Với các nút
không nằm trên tuyến đường từ nguồn đến đích, thông tin về các đường đảo


22
chiều sẽ được xóa khi thời gian giới hạn kết thúc. Thời gian giới hạn này phụ
thuộc vào độ lớn của mạng. Một tham số quan trọng khác liên quan đến các mục
định tuyến là giới hạn thời gian lưu trữ cho các tuyến đường, sau khoảng thời
gian này tuyến đường đó được xem như không hợp lệ. Trong mỗi mục của bảng
địch tuyến, địa chỉ hoạt động của các lân cận thông qua các gói tin định tuyến
cũng được duy trì. Một nút lân cận được xem là liên kết với nguồn nếu nó khởi
tạo hoặc chuyển tiếp ít nhất một gói tin cho nguồn đó trong
ACTIVE_ROUTE_TIMEOUT gần nhất. Thông tin định tuyến này được duy trì
để tất cả các nút nguồn hoạt động có thể được thông báo khi một liên kết dọc

theo đường tới đích bị phá vỡ. Một mục tuyến đường được xem là hiệu dụng nếu
nó được sử dụng bởi bất kỳ nút lân cận nào. Giống với DSDV, tất cả các tuyến
trong bảng định tuyến được xác định với các số thứ tự đích để đảm bảo không
xẩy ra hiện tượng lặp vòng trong quá trình định tuyến. Một nút có thể duy trì
mục bảng định tuyến cho mỗi nguồn quan tâm. Mỗi mục bảng định tuyến chứa
các thông tin sau:
 Đích
 Next hop
 Số hop (giá hay chi phí của tuyến đường)
 Các nút lân cận hiệu dụng cho tuyến đường
 Thời gian giới hạn cho bảng mục tuyến đường
Trong khoảng thời gian hiệu dụng, tuyến đường sẽ được sử dụng cho
truyền dữ liệu từ nguồn đến đích, thời điểm hết hạn sẽ được cập nhật lại bằng
cách cộng thời điểm thực hiện truyền dẫn với khoảng thời gian giới hạn. Nếu
một tuyến mới được yêu cầu cho một nút, nó sẽ so sánh số thứ tự đích của tuyến
đường mới với số thứ tự đích của tuyến đường hiện tại. Tuyến đường với số thứ
tự đích lớn hơn sẽ được chọn. Nếu các số thứ tự là như nhau, tuyến mới chỉ được
chọn khi nó có chi phí nhỏ hơn (số hop-cont nhỏ hơn) để đến đích.
2.2.5 Duy trì tuyến
Di chuyển của các nút không nằm trên tuyến đường nguồn - đích thì
không ảnh hưởng đến hoạt động liên kết giữa hai nút này. Nếu nút nguồn di


23
chuyển, nó có thể khởi tạo lại thủ tục tìm đường để thiết lập một tuyến đường
mới tới đích. Khi đích hoặc một số nút trung gian di chuyển, một gói tin RREP
đặc biệt sẽ được gửi từ các nút chịu ảnh hưởng. Các bản tin Hello (hello
periodic) theo chu kỳ có thể được sử dụng để đảm bảo các liên kết đối xứng,
cũng như hưỡng lỗi liên kết. Theo cách khác, lỗi có thể được phát hiện bằng sử
dụng các báo nhận lớp liên kết LLACK (Link-Layer-ACKnowleddgments). Một

tuyến lỗi cũng được chỉ ra nếu nỗ lực chuyển tiếp một gói tin đến nút kế tiếp thất
bại.
Khi một nút không thể vươn tới nút kế tiếp, nó sẽ truyền ngược lại một
gói tin RREP không liên kết với số thứ tự mới lớn hơn số thứ tự đã được biết
trước đó và hop-count của của tất cả các nút lân cận hoạt động ngược chiều. Các
nút này tiếp tục chuyển tiếp gói tin cho đến khi nào tất cả các nút nguồn hoạt
động được thông báo. Nó sẽ kết thúc do AODV chỉ duy trì các tuyến đường
không lặp và chỉ có một số lượng nút hưu hạn trong mạng.
Khi nhận các thông báo về một liên kết bị phá vỡ nút nguồn có thể khởi
động lại quá trình tìm đường nếu nó vẫn yêu cầu một tuyến đường đến đích. Để
xác định một tuyến đường như vậy trước tiên nó kiểm tra xem có tuyến đường
nào được sử dụng gần đấy hay không, cũng như kiểm tra các khối điều khiển
giao thức lớp trên để biết được có kết nối nào đang hoạt động với đích hay
không. Khi một nút quyết định cần xây dựng lại tuyến đường đến đích, nó sẽ gửi
một gói tin RREQ với một số thứ tự đích lớn hơn số thứ tự đích được biết trước
đó đảm bảo tuyến đường đang xây dựng là hoàn toàn mới, và sẽ không có nút
nào trả lời nếu chúng vẫn xem tuyến đường trước đó là hợp lệ.
2.2.6 Xử lý lỗi, hết hạn và xóa bỏ tuyến
Thông thường, việc xử lý RERR và liên kết gãy cần đến các bước sau đây:
 Làm mất hiệu lực các tuyến hiện tại.
 Liệt kê các đích bị ảnh hưởng.
 Xác định rõ nếu có bất kì nút lân cận nào có thể bị ảnh hưởng.
 Thực hiện một RERR tới các nút lân cận.


24
Một bản tin RERR có thể là broadcast, unicast hay multicast. Ngay cả khi
bản tin RERR là một unicast lặp lại tới một số chặng trước, nó được xem là một
bản tin điều khiển đơn. Với cách hiểu đó, một nút không nên khởi tạo nhiều hơn
một lượng RERR_RATELIMIT bản tin RERR trên một giây.

Một nút bắt đầu xử lý cho một RERR trong ba hoàn cảnh sau:
i. Nếu nó phát hiện một liên kết gãy cho chặng tới của một tuyến
hoạt động trong bảng định tuyến của nó trong khi truyền dữ liệu.
ii. Nếu có được một gói dữ liệu đi đến một nút mà nó không có một
tuyến hoạt động và không được sửa chữa.
iii. Nếu nó nhận một RERR từ một nút lân cận cho một hoặc nhiều
tuyến hoạt động.
Đối với trường hợp (i), đầu tiên nút tạo một danh sách các nút không tới
được chứa các nút lân cận không tới được và bổ sung bất kỉ đích nào trong bảng
định tuyến nội vùng cái mà sử dụng các nút lân cận không thể tới được như các
chặng tiếp theo. Trong trường hợp này, nếu một tuyến mạng con được tìm thấy
là khổng thể tới được, một đỉa chỉ IP đích cho mạng con này được thiết lập bằng
việc chèn các số 0 vào tiền tố mạng con như được chỉ ra trong mục bảng định
tuyến.
Đối với trường hợp (ii), chỉ có một đích không thể tới được, cái mà là
đích của gói dữ liệu mà không thể được phân phát. Trong trường hợp (iii), danh
sách nên bao gồm các đích này trong RERR.
Một vài đích không tới được trong danh sách có thể được sử dụng bởi các
nút nút lân cận, và vì thế nó có thể cần thiết cho việc gửi một RERR. RERR nên
chứa các đích đó là một phần danh sách được tạo ra của các đích khồng đến
được và có một danh sách cách chặng trước không trống rỗng.
Các nút láng giềng mà có thể nhận RERR là tất cả các nút thuộc về một
danh sách chặng trước của ít nhất một đích không thể tới được trong RERR mới
được tạo. Trong trường hợp có duy nhất một nút lân cận mà cần nhận RERR,
RERR nên được truyền unicast theo hướng nút lân cận đó. Nếu không RERR
được gửi quảng bá các địa chỉ nội vùng ( IP đích là 255.255.255.255 và TTL =1)


25
với các đích không thể đến được, và chỉ số thứ tự đích tương ứng của các đích

đó, được chứa trong gói tin. Trường DestCount của gói RER xác định số lượng
các đích không tới được đã bao gồm tron gói tin.
Ngay trước khi truyền RERR, những cập nhật đã chắc chắn được tạo trên bảng
định tuyến mà có thể ảnh hưởng tới chỉ số thứ tự cho các đích không thể đến
được. Đối với mỗi một đích này, các mục bảng định tuyến tương ứng được cập
nhật như sau:
 Chỉ số thứ tự đích của mục định tuyến này, nếu hiện tại nó là hợp lệ,
được tăng trong các trường hợp (i) và (ii) ở trên, và được sao chép từ RERR đến
trong trường hợp (iii) ở trên.
 Mục được cho là không hợp lệ bởi sự đánh dấu của mục tuyến khi không
hợp lệ.
 Trường Lifetime được cập nhật bằng thời gian hiện tại cộng với thời gian
DELETE_PERIOD. Trước thời gian này, mục không nên được xóa.
Trường Lifetime trong bảng định tuyến đóng hai vai trò: đối với một
tuyến hoạt động nó là thời gian hết hạn, và đối với một tuyến không hợp lệ nó là
thời gian xóa. Nếu một gói dữ liệu được nhận một tuyến không hợp lệ, trường
Lifetime được cập nhật bằng thời gian hiện tại cộng với thời gian
DELETE_PERIOD.
2.2.7 Quản lý kết nối nội vùng
Các nút có thể học thông tin từ nút lân cận của chúng bằng một hoặc
nhiều cách khác nhau. Bất cứ khi nào một nút nhận được quảng bá từ một nút lân
cận, nó cập nhật thông tin kết nối nội bộ để đảm bảo đang liên kết với nút lân
cận này. Khi một nút chưa gửi gói tin nào cho các nút lân cận trong khoảng thời
gian Hello, nó quảng bá tới các nút lân cận một bản tin Hello, một bản tin RREP
đặc biệt chứa nhận dạng và số thứ tự của nó. Số thứ tự của nút không được thay
đổi khi truyền dẫn bản tin Hello. Bản tin Hello này không được quảng bá ra
ngoài vùng lân cận do giá trị thời gian sống Time-To-Live (TTL) là 1. Các nút
lân cận nhận gói tin này sẽ cập nhật thông tin kết nối nội bộ chứa trong gói tin.
Nhận một quảng bá hoặc một bản tin Hello từ một nút lân cận mới hoặc mất liên