Phân tích và đánh giá hoạt động của một số giao thức định tuyến trong mạng MANET

MỤC LỤC
MỤC LỤC.........................................................................................................................1
DANH MỤC HÌNH..........................................................................................................4
DANH MỤC BẢNG.........................................................................................................5
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT................................................................................................7
1.1 Mạng không dây di động ad-hoc............................................................................9
1.2 Ứng dụng của MANET.........................................................................................10
1.3 Các đặc điểm của mạng MANET.........................................................................12
1.4 Phân loại mạng MANET.......................................................................................12
1.4.1 Định tuyến Single-hop...........................................................................12
1.4.2 Định tuyến Multi-hop.............................................................................13
1.4.3 Mạng Manet phân cấp (Hierarchical)....................................................13
1.4.4 Mạng Manet kết hợp (Aggregate)..........................................................14
1.5 Phân loại các giao thức định tuyến trong mạng MANET....................................14
1.5.1 Định tuyến dựa vào topo mạng..............................................................14
1.5.2 Định tuyến dựa vào vị trí.......................................................................16
1.6 Những khó khăn đối với mạng MANET..............................................................16
1.6.1 Giao diện bán quảng bá SBI..................................................................16
1.6.2 Mối liên hệ giữa các router MANET cạnh nhau và vùng lân cận mở rộng của
các router.........................................................................................................16
1.6.3 Thành phần của mạng MANET.............................................................17
CHƯƠNG II : GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG MANET....................18


2.1 Giao thức định tuyến vector cự ly theo yêu cầu tuỳ biến (AODV)......................18
2.1.1 Giới thiệu................................................................................................18
2.1.2 Định dạng gói tin của giao thức AODV................................................18
2.1.2 Hoạt động của giao thức định tuyến AODV.........................................20
2.1.3 Cơ chế khám phá tuyến và duy trì tuyến trong giao thức AODV.........23
2.1.4 Đặc điểm của giao thức AODV.............................................................26
2.1.5 Ưu điểm và nhược điểm của giao thức AODV.....................................26

2.2 Giao thức định tuyến nguồn động DSR................................................................26
2.2.1 Giới thiệu................................................................................................26
2.2.2 Định dạng các gói tin của giao thức DSR..............................................27
2.2.3 Cơ chế khám phá tuyến và duy trì tuyến trong giao thức DSR............30
2.3 Giao thức định tuyến theo vector khoảng cách tuần tự đích DSDV....................33
2.3.1 Giới thiệu................................................................................................33
2.3.2 Cơ chế hoạt động....................................................................................33
2.4 Giao thức định tuyến theo thứ tự tạm thời TORA................................................34
2.4.1 Giới thiệu................................................................................................34
2.4.2 Cách thức hoạt động...............................................................................34
2.5 Giao thức định tuyến vùng ZRP............................................................................35
2.6 Giao thức định tuyến trạng thái tối ưu liên kết OLSR..........................................35
2.7 Giao thức định tuyến không dây WRP.................................................................35
2.8 So sánh các giao thức định tuyến trong mạng MANET.......................................36
2.8.1 So sánh hai kiểu giao thức định tuyến Proactive và Reactive...............36
2.8.2 So sánh các giao thức trong từng kiểu định tuyến.................................36


2.9 Thông số đánh giá chất lượng các giao thức trong mạng MANET.....................38
CHƯƠNG III: XÂY DỰNG KỊCH BẢN VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ GIAO THỨC
TRONG MẠNG MANET DỰA VÀO PHẦN MỀM MÔ PHỎNG NS-2...................39
3.1 Giới thiệu bộ mô phỏng NS-2...............................................................................39
3.2 Các thông số hiệu suất được đánh giá...................................................................39
3.2 Xây dựng kịch bản chương trình...........................................................................39
3.2.1 Thiết lập topo mạng...............................................................................39
3.2.2 Mô phỏng di chuyển trong mạng kịch bản 1.........................................40
3.2.3 Mô phỏng tải trong mạng kịch bản 2:....................................................43
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN......................................................................48
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................49

DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Chế độ cơ sở hạ tầng trong MANET.................................................................10
Hình 2: Định tuyến Single-hop.......................................................................................12
Hình 3: Định tuyến Multi-hop........................................................................................13
Hình 4: Mô hình mạng phân cấp....................................................................................13
Hình 5: Mô hình mạng Aggregate ad-hoc......................................................................14
Hình 6: Cấu trúc của NS-2..............................................................................................39
Hình 7: Diện tích mạng mô phỏng và vị trí các node mạng..........................................40
Hình 8:Đồ thị biểu diễn tỷ lệ phát gói tin thành công kịch bản 1..................................41
Hình 9:Đồ thị biểu diễn thông lượng kịch bản 1............................................................42
Hình 10: So sánh tải định tuyến giữa hai giao thức.......................................................43
Hình 11: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ phát gói tin thành công của giao thức AODV kịch bản
2.......................................................................................................................................44
Hình 12: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ phát gói tin thành công của giao thức DSDV-kịch bản 2
.........................................................................................................................................45
Hình 13:Đồ thị biểu diễn thông lượng khi tốc độ 5packet/s..........................................46
Hình 14:Đồ thị biểu diễn thông lượng khi tốc độ 10 packet/s.......................................47


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Định dạng gói tin Route Request......................................................................18
Bảng 2: Định dạng gói tin Route Reply.........................................................................19
Bảng 3: Định dạng gói tin Route Error...........................................................................19
Bảng 4: Định dạng lựa chọn Route Request DSR..........................................................27
Bảng 5: Định dạng lựa chọn Route Reply DSR.............................................................28
Bảng 6: Định dạng lựa chọn Route Error DSR..............................................................29
Bảng 7: Định dạng lựa chọn Acknowledgment.............................................................29
Bảng 8: Định dạng lựa chọn tuyến nguồn DSR.............................................................30
Bảng 9: So sánh hai kiểu giao thức định tuyến Proactive và Reactive..........................36

Bảng 10: Thông số cấu hình kịch bản 1 cho hai giao thức AODV và DSDV...............40
Bảng 11: Tỷ lệ phát gói tin thành công kịch bản 1.......................................................41
Bảng 12:Thông lượng của hai giao thức tại kịch bản 1.................................................42
Bảng 13: Tải định tuyến..................................................................................................42
Bảng 14: Thông số cấu hình kịch bản mô phỏng 2 cho hai giao thức AODV và DSDV.
.........................................................................................................................................44
Bảng 15: Tỷ lệ phát gói tin thành công trong giao thức AODV....................................44
Bảng 16:Tỷ lệ phát gói tin thành công của giao thức DSDV.........................................45
Bảng 17: Thông lượng của giao thức AODV-kịch bản 2..............................................46
Bảng 18: Thông lượng của giao thức DSDV-kịch bản 2...............................................47


LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm qua, các thiết bị không dây di động đang được phát triển
không ngừng và có một vai trò quan trọng trong cuộc sống con người, như sử dụng các
thiết bị không dây để trao đổi dữ liệu tại các hội nghị hoặc bất kỳ nơi nào…Do đó,
mạng không dây di động, đặc biệt là mạng không dây di động ad-hoc ngày càng phát
triển mạnh mẽ và trở thành một vấn đề nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực mạng
máy tính. Kết nối mạng adhoc di động được thực hiện để cung cấp hoạt động và hiệu
quả trong thông tin di động vô tuyến bằng cách kết hợp các chức năng định tuyến vào
các node di động. Mạng không dây di động ad-hoc – MANET là một trong những
công nghệ vượt trội đáp ứng nhu cầu kết nối đó nhờ khả năng hoạt động không phụ
thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng cố định, với chi phí hoạt động thấp, triển khai nhanh và
có tính di động cao. Tuy nhiên, hiện nay mạng MANET vẫn chưa được ứng dụng rộng
rãi và đang được thúc đẩy nghiên cứu nhằm cải tiến hơn nữa các giao thức định tuyến
để mạng đạt được hiệu quả hoạt động tốt hơn. Trong đề tài này sẽ nắm rõ hơn về các
giao thức trong mạng MANET và bằng các mô phỏng để đánh giá ảnh hưởng của tải
trong mạng khi thay đổi kích thước gói tin.
Đồ án tốt nghiệp của em là “Phân tích và đánh giá hoạt động của một số giao
thức trong mạng MANET”. Với mục tiêu là nghiên cứu một số giao thức trong mạng

MANET và xây dựng mô phỏng đánh giá hoạt động các giao thức định tuyến.
Nội dung của đồ án gồm có 3 chương.
Chương I : Tổng quan về mạng MANET
Chương II : Các giao thức trong mạng MANET
Chương III : Xây dựng mô phỏng đánh giá hoạt động của một số giao thức trong
mạng MANET dựa trên phần mềm mô phỏng NS-2


THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
MANET

Mobile Adhoc NETwork

Mạng không dây di động
ad-hoc

IEEE

Institute of Electrical and
Electronics Engineers

AODV

Ad

hoc

On-

demand Giao thức vector cự ly theo

Distance Vector routing
TORA

DSR

Temporally

yêu cầu tùy biến

Ordered Giao thức định tuyến theo

Routing Algorithm

thứ tự tạm thời

Dynamic Source Routing

Giao

thức

định

tuyến

nguồn động
DSDV

Destination

Sequence Giao thức định tuyến theo

Distance Vector

vector khoảng cách tuần tự
đích

OLSR

Optimized

Link

State Giao thức định tuyến theo

Routing

trạng thái đường liên kết
tối ưu

WRP

Wireless Routing Protocol

Giao

thức

định

tuyến

không dây
ZRP

Zone Routing Protocol

Giao thức định tuyến vùng

DDR

distributed dynamic routing Thuật toán định tuyến phân
phối động

ZHLS

Zone-based

Hierarchical Giao thức định tuyến trạng

Link State routing
MNR1

MANET Router 1

RREQ

Route Request

RREP

Route Reply

thái liên kết dựa trên vùng


RD

Route Discovery

Khám phá tuyến

RM

Route Mantenance

Duy trì tuyến

MAC

Media Access Control

TCP

Transmission

Control Giao

Protocol

NS-2

Network

truyền vận
Simualator

version 2
MPR

thức

Multi-Point Relays

điều

khiển


CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY DI ĐỘNG
AD-HOC (MANET)
1.1 Mạng không dây di động ad-hoc
Mạng không dây di động ad-hoc là sự tập hợp của hai hay nhiều thiết bị được
trang bị khả năng nối mạng và truyền thông không dây. Các thiết bị như thế có thể
giao tiếp với các node khác ngay lập tức trong dải vô tuyến hay một thiết bị vô tuyến
khác ngoài dải vô tuyến của chúng. Trong trường hợp cần có node trung gian để
chuyển tiếp hay hướng gói đi từ nguồn đến đích. Một mạng không dây di động ad-hoc
tuỳ biến có khả năng tự thiết lập và thích nghi. Nghĩa là, một mạng đã hình thành có
thể bị phá vỡ mà không cần bất cứ sự quản trị hệ thống nào. Khái niệm “tuỳ biến”
hàm ý là “có nhiều dạng khác nhau” và “có thể di chuyển, đứng độc lập, hay nối

mạng”. Các node hay các thiết bị tuỳ biến có thể phát hiện sự có mặt của các thiết bị
khác và thực hiện cái bắt tay cần thiết để cho phép truyền thông, chia sẻ thông tin và
dịch vụ. Thiết bị không dây tuỳ biến có thể có nhiều dạng khác nhau (laptop, điện
thoại WAP…) nên khả năng tính toán, lưu trữ và truyền thông của chúng sẽ thay đổi
rất khác thường. Các thiết bị tuỳ biến không chỉ phát hiện khả năng kết nối của các
thiết bị/node lân cận mà còn xác định được loại thiết bị và các thuộc tính tương ứng
của chúng. Mặt khác, mạng không dây tuỳ biến không dựa vào thực thể mạng cố
định nào nên mạng là phi cấu trúc, với trạm gốc, bộ định tuyến cố định là không cố
định. Tuy nhiên, chính sự hiện hữu của tính di động đòi hỏi thông tin định tuyến phải
rất mềm dẻo để đảm bảo khả năng kết nối linh hoạt của mạng.
Vậy MANET (mobile ad hoc network) là một tập hợp của những node mạng không
dây, những node này có thể được thiết lập tại bất kỳ thời điểm và tại bất cứ nơi nào. Mạng
MANET không dùng bất kỳ cơ sở hạ tầng nào. Nó là một hệ thống tự trị mà máy chủ di
động được kết nối bằng đường vô tuyến và có thể di chuyển tự do, thường được hoạt động
như một router.

MANET có hai chế độ hoạt động chính là chế độ cở sở hạ tầng (Infrastructurebased Network) và chế độ IEEE Ad- hoc.


Hình 1: Chế độ cơ sở hạ tầng trong MANET
Chế độ cơ sở hạ tầng: chế độ này thì mạng bao gồm các điểm truy cập AP cố
định và các node di động tham gia vào mạng, thực hiện truyền thông qua các điểm
truy cập. Trong chế độ này thì các liên kết có thể thực hiện qua nhiều chặng.
MN

MN

MN
MN

Hình 2: Chế độ IEEE Ad-hoc trong MANET

Chế độ IEEE Ad-hoc: chế độ này thì các node di động truyền thông trực tiếp
với nhau mà không cần tới một cơ sở hạ tầng nào cả. Trong chế độ này thì các liên kết
không thể thực hiện qua nhiều chặng.

1.2 Ứng dụng của MANET
Công nghệ mạng adhoc di động tương tự như mạng vô tuyến gói di động
(Mobile Packet Radio Networking), mạng lưới di động (Mobile Mesh Networking) và
kết nối mạng vô tuyến, nhiều chặng, di động (Mobile, Multihop, Wireless
Networking). Vấn đề nổi trội của kết nối mạng di động với sự nhấn mạnh về hoạt động
của giao thức IP di động sẽ được mở rộng dần và yêu cầu công nghệ kết nối di động


có khả năng tương thích cao để có thể quản lý hiệu quả các nhóm mạng ad hoc nhiều
chặng, trong đó các nhóm mạng có thể hoạt động độc lập hoặc cũng có thể kêt nối với
một số điểm Internet cố định.
Các ứng dụng của công nghệ MANET có thể bao gồm các ứng dụng công
nghiệp và thương mại liên quan đến trao đổi dữ liệu di động có tính chất cộng tác lẫn
các máy. Việc kết nối mạng trong quân đội cũng yêu cầu các dịch vụ dữ liệu IP trong
các mạng truyền thông di động vô tuyến, nhiều mạng trong số này bao gồm các phần
với cấu hình mạng tự trị với tính động cao. Bên cạnh đó, sự phát triển của các công
nghệ tính toán và truyền thông có thể cung cấp các ứng dụng cho các mạng MANET.
Khi được kết hợp một cách hợp lý với truyền thông vệ tinh, mạng MANET có thể
cung cấp các phương thức cực kỳ linh hoạt trong việc thiết lập truyền thông cho hoạt
động cứu hỏa, cứu thương, khắc phục sự cố tai nạn hoặc các trường hợp cần triển khai
mạng thật nhanh chóng để phục vụ tức thì.
Ứng dụng trong lĩnh vực quân sự: Trang thiết bị quân sự hiện nay thường chứa
một số loại thiết bị máy tính. Manet mạng lưới sẽ cho phép quân đội để tận dụng lợi
thế của công nghệ mạng phổ biến để duy trì một thông tin mạng lưới giữa những

người lính, xe cộ, và thông tin từ bộ chỉ huy. Các kỹ thuật cơ bản của mạng ad hoc đến
từ lĩnh vực này.
Ứng dụng trong lĩnh vực thương mại: MANET có thể sử dụng trong cứu hộ
nhằm nỗ lưc cứu trợ những thiên tai. Ví dụ: hỏa hoạn, lũ lụt, động đất… Lĩnh vực cứu
hộ làm việc trong môi trường khắc nhiệt và nguy hiểm cho hạ tầng thông tin và tốc độ
triên khai hệ thống nhanh thì cần thiết. Thông tin được chuyển tiếp với các thành viên
trong nhóm cứu hộ với nhau bằng một thiết bị nhỏ cầm tay.
Ứng dụng nội bộ: Mạng manet có thể chủ động liên kết một mạng lưới đa
phương tiện tức thời và tạm thời nhờ sử dụng máy tính xách tay để truyền bá và chia
sẻ thông tin giữa các đại biểu tham dự như một hội nghị, lớp học. Một cách sử dụng
khác của loại mạng này là sử dụng trong gia đình để trao đổi trực tiếp thông tin với
nhau. Tương tự như vậy trong các lĩnh vực khác như taxi dân sự, thể thao, sân vận
động, thuyền và máy bay nhỏ…
Ứng dụng cho personal area network (PAN): MANET tầm ngắn có thể đơn
giản hóa việc truyền thông giữa các thiết bị di động ( PDA, laptop, cellphone). Những
dây cáp được thay thế bằng việc kết nối vô tuyến. Mang manet cũng có thể mở rộng
chức năng truy cập Internet như các mạng khác ví dụ như WLAN, GPRS, và USTM.


PAN là một lĩnh vực có tiềm năng ứng dụng đầy hứa hẹn của Manet phổ biến trong
tương lai.

1.3 Các đặc điểm của mạng MANET
Một mạng MANET bao gồm các hạ tầng di động (ví dụ một router với nhiều
host và thiết bị truyền thông vô tuyến), được gọi là các node di chuyển tự do.
Mạng MANET có một số đặc điểm nổi bật sau :
Cấu hình động: các node di chuyển tự do, do vậy cấu hình mạng gồm nhiều
chặng có thể thay đổi ngẫu nhiên và liên tục tại bất kì thời điểm nào, và có thể bao
gồm cả liên kết song hướng và một hướng.
Phân chia hoạt động (Distributed operation): Vì không có hệ thống mạng nền

tảng cho trung tâm kiểm soát hoạt động của mạng, nên việc kiểm sát và quản lý hoạt
động của mạng được chia cho các thiết bị đầu cuối. Các node trong MANET đòi hỏi
phải có sự phối hợp với nhau. Khi cần thiết các node hoạt động như một relay để thực
hiện chức năng của mình. Ví dụ: như bảo mật và định tuyến.
Tối ưu hóa cho thiết bị đầu cuối (light-weight terminals): Trong hầu hết các
trường hợp các node trong mạng MANET là thiết bị với tốc độ xử lý của CPU thấp, bộ
nhớ ít và lưu trữ điện năng ít. Vì vậy cần phải tối ưu hóa các thuật toán và cơ chế.
Các liên kết với dung lượng thay đổi-băng tần hạn chế: Các liên kết vô tuyến
có dung lượng thấp hơn nhiều so với các liên kết hữu tuyến tương ứng. Ngoài ra,
thông lượng thực của liên kết vô tuyến sau khi tính toán ảnh hưởng của đa truy nhập,
pha định, tạp âm và nhiễu... Thường nhỏ hơn nhiều so với tốc độ truyền dẫn tối đa.
Một ảnh hưởng của dung lượng thấp là tắc nghẽn, nghĩa là lưu lượng tổng thường
vượt quá dung lượng của mạng. Do mạng di động thường là một mở rộng của mạng cố
định, người dùng mạng adhoc di động thường yêu cầu các dịch vụ tương tự. Nhu cầu
này sẽ tiếp tục tăng do các ứng dụng kết nối mạng hợp tác và truyền thông đa phương
tiện gia tăng.
Bảo mật vật lý hạn chế: Các mạng di động vô tuyến thường thiên về bảo mật
lớp vật lý hơn so với các mạng hữu tuyến. Khả năng bị nghe trộm, giả mạo và tấn công
từ chối dịch vụ (denial-of-service) cần được xem xét cẩn thận.

1.4 Phân loại mạng MANET
1.4.1 Định tuyến Single-hop
Định tuyến Single-hop là loại mô hình mạng mà tất cả các node có thể kết nối
trực tiếp với các node khác mà không cần quan node trung gian. Với mô hình này các
node có thể di chuyển tự do nhưng phải trong phạm vi nhất định đủ để các node này có
thể liên lạc trực tiếp với các node khác trong mạng.

Hình 2: Định tuyến Single-hop.

1.4.2 Định tuyến Multi-hop
Đây là mô hình phổ biến nhất trong mạng MANET, các node có thể kết nối với
các node khác mà không cần phải kết nối trực tiếp với nhau. Các node có thể định
tuyến với các node khác thông qua các node trung gian trong mạng

Hình 3: Định tuyến Multi-hop
1.4.3 Mạng Manet phân cấp (Hierarchical)
Trong mô hình này thì mạng chia thành các domain, trong mỗi domain bao gồm
một hoặc nhiều cluster mỗi cluster chia thành nhiều node. Có hai loại node là master
node và nomal node.
- Master node là node quản trị một router có nhiệm vụ chuyển dữ liệu của các
node trong cluster đến các node trong cluster khác và ngược lại.
-

Normal node là các node nằm trong cùng một cluster. Nó có thể kết nối với các node trong
cluster hoặc kết nối với các cluster khác thông qua master node.

Hình 4: Mô hình mạng phân cấp


1.4.4 Mạng Manet kết hợp (Aggregate)

Hình 5: Mô hình mạng Aggregate ad-hoc
Mạng phân thành các Zone và các node được chia vào các Zone, nên mỗi node
bao gồm hai mức topo (topology): topo mức thấp (node level ) và topo mức cao (Zone
level). Mỗi node còn đặc trưng bởi hai số ID: node ID và Zone ID

1.5 Phân loại các giao thức định tuyến trong mạng MANET
Ta có thể phân loại các giao thức định tuyến như sau:
Giao thức định tuyến

Multihop ad-hoc

Dựa trên topo mạng

Các giao thức định
tuyến reactive

AODV,
TORA,
DSR,FSR
…

Dựa trên vị trí

Các giao thức định
tuyến proactive

Các giao thức định
tuyến hybrid

ZRP, H ARP,....

OLSR,
DSDV,
OSPFMANET,
WRP

Hình 7: Phân loại giao thức địnhFSR
tuyến
1.5.1 Định tuyến dựa vào topo mạng

Trong bất kỳ mạng nào, nhiệm vụ của định tuyến là phát hiện đường đi (route
discovery) và duy trì đường đi (route maintenance). Tùy thuộc vào việc phát hiện
tuyến và duy trì tuyến có thể được chia giao thức định tuyến thành các loại sau:
Reactive, Proactive và Hybrid.


Các giao thức định tuyến kiểu Reactive là các giao thức thức được xây dựng
dựa vào việc tách riêng phát hiện tuyến (route discovery), duy trì tuyến (route
maintenance) và không cần cập nhật các đường theo chu kỳ. Trong loại giao thức này,
các con đường đi sẽ chỉ được tạo ra nếu có nhu cầu. Khi một node muốn gửi dữ liệu đi
đến một node đích, nó sẽ khởi động quá trình route discovery để tìm kiếm con đường
đi tới đích. Sau khi một đường đi đã được xác lập, nó sẽ duy trì thông tin đó bằng tiến
trình route maintenance cho đến khi hoặc node đích không thể truy cập hoặc con
đường đi đó không còn hiệu lực. Với cơ chế đó, giao thức định tuyến kiểu Reactive
không phát broadcast các thay đổi của bảng định tuyến theo thời gian, nên tiết kiệm
được tài nguyên mạng. Vì vậy, loại giao thức này có thể sử dụng trong các mạng lớn,
các node di chuyển nhiều.
Các giao thức định tuyến kiểu Reactive:
- Định tuyến nguồn động DSR.
-

Giao thức vector cự ly theo yêu cầu tùy biến AODV.

-

Giao thức định tuyến theo thứ tự tạm thời TORA.

Các giao thức định tuyến kiểu Proactive là các giao thức kết hợp việc phát hiện
tuyến đi và duy trì tuyến đi bằng cách gửi các gói cập nhật định tuyến. Trong kiểu định
tuyến này, một node luôn luôn duy trì thông tin định tuyến đến tất cả các node khác

trong mạng. Thông tin định tuyến được phát broashcast trên mạng theo một khoảng
thời gian quy định để giúp cho bảng định tuyến luôn luôn cập nhật những thông tin
mới nhất. Tuy nhiên, với những mạng mà các node di chuyển nhiều, hoặc các liên kết
bị đứt thì giao thức định tuyến theo kiểu Proactive sẽ phải tìm kiếm hoặc sửa chữa các
liên kết bị đứt. Nhưng nếu các node này không sử dụng đến thì sẽ trở lên lãng phí tài
nguyên, ảnh hưởng đến băng thông của mạng. Nên các giao thức định tuyến này chỉ áp
dụng cho mô hình mạng MANET mà các node di chuyển ít.
Các giao thức định tuyến theo kiểu Proactive:
- Giao thức định tuyến theo vector khoảng cách tuần tự đích DSDV.
-

Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết tối ưu OLSR.
Giao thức định tuyến không dây WRP

Các giao thức định tuyến Hybrid được tạo ra để cố gắng kết hợp các ưu điểm
của hai loại giao thức trên: sử dụng phương pháp định tuyến Proactive với các node
gần hoặc cần dùng thường xuyên; sử dụng giao thức Reactive với các node ở xa hoặc
ít khi cần truyền thông tin đến. Trong kiểu định tuyến này, mạng được chia thành các
zone. Mỗi node duy trì cả thông tin về kiến trúc mạng trong zone của nó và thông tin
về các zone lân cận. Có nghĩa là giao thức định tuyến kiểu Hybrid sử dụng giao thức
định tuyến Proactive trong zone của nó và Reactive giữa các zone. Do đó, đường đi
đến mỗi node trong cùng một zone được xác lập mà không cần phải định tuyến ra
ngoài zone, trong khí đó các tiến trình route discovery và route maintenance thì được
sử dụng để tìm kiếm, duy trì đường đi giữa các node của các zone với nhau.
Các giao thức định tuyến kiểu Hybrid:
- Giao thức định tuyến vùng ZRP.
-

Thuật toán định tuyến phân phối động DDR.
Giao thức định tuyến trạng thái liên kết dựa trên vùng ZHLS

1.5.2 Định tuyến dựa vào vị trí
Các gói được chuyển đi dựa vào vị trí địa lý của các node chuyển tiếp, các node
lân cận của chúng và đích đến. Phương pháp này yêu cầu mỗi node phải biết vị trí địa
lý của mình. Vị trí node đích do dịch vụ định vị (location service) cung cấp. Một số
giao thức thuộc loại này là: Greedy forwarding (gửi gói tin đến node gần đích nhất),
face routing, GPSR,…

1.6 Những khó khăn đối với mạng MANET
1.6.1 Giao diện bán quảng bá SBI
Với một giao diện SBI có khả năng tiếp cận không đối xứng thay đổi theo thời
gian và các router MANET phân bố rời rạc trong không gian, mỗi router có thể có tầm
nhìn khác nhau đối với mạng MANET. Nghĩa là mỗi node có thể nhìn thấy nhóm các
router MANET lân cận khác nhau.
Việc chuyển tiếp các gói tin qua cùng giao diện mà các router nhận các gói tin
tới cũng dẫn dến nhân đôi số lượng gói tin IP mà các router nhận đuợc với nhiều hơn
một router lân cận trong khi đang chuyển sang tiếp cận nhóm các router lân cận mới.
Do vậy, việc phát hiện gói tin đuợc nhân đôi cũng là một phần luôn có trong vấn đề
thiết kế giao thức MANET
Dải truyền
thông
Giao diện
SBI đơn
MNR
1
Các
Router
lân cận

MNR
2

MNR
3

MNR1

MNR2

MNR3

MNR2

MNR1
MNR3

MNR2

Hình 8:Các Router lân cận giao diện SBI
1.6.2 Mối liên hệ giữa các router MANET cạnh nhau và vùng lân cận mở rộng
của các router
Hai node bất kì có thể là node lân cận hoặc không phải node lân cận và một số
cơ chế đơn giản đuợc sử dụng để xác định mối quan hệ node lân cận như: chỉ nhận gói
đơn, tỉ lệ mất gói chấp nhận được, và bắt tay đơn giản. RFC2461 thực hiện trao đổi
bản tin ban đầu để xác định mối quan hệ lân cận hoặc sự vắng mặt. Trong mạng với
giao diện MANET các loại mối quan hệ node lân cận cũng như các cơ chế phát hiện
và duy trì trạng thái của các mối liên hệ sẽ mở rộng hơn.Các giao diện mạng vô tuyến
có thể thực hiện truyền thông đơn hướng. Các mạng vô tuyến động cũng có thể thực
hiện phân phối các gói thay đổi lớn theo thời gian giữa các cặp giao diện mạng, do

vậy tỉ lệ mất gói có thể không đủ để xác định mối quan hệ node lân cận. Tương tự như
vậy, khi các node di chuyển tương đối với nhau, tỉ lệ mất gói cũ có thể không ảnh
hưởng đến khả năng truyền thông trong tương lai.
Trong mạng MANET với giao diện SBI, các router MANET trong cùng một
vùng không gian nhỏ thường được kết nối với các router ở gần với mật độ dày đặc.
Các router này tạo thành một tập các mối quan hệ node lân cận mở rộng. Tập các
router này được gọi là một quần thể MANET (MANET neighborhood). Một quần thể
MANET thường bao gồm một vài router MANET, với mỗi router lại được kết nối dày
đặc với các router khác.
1.6.3 Thành phần của mạng MANET
Do các đặc điểm của mạng MANET (di động, vô tuyến, không dự tính trước)
nên việc xác định các thành phần của một mạng MANET là rất khó khăn.
MN
R1

MN
R2

MN
R3

MN
R4
MN
R5
MN
R6

MANE
T

Thay đổi
theo
thời
gian

MN
R1

MN
R2
MANE
T

MN
R6
MN
R7

MN
R4

MN
R3
MN
R7

MN

R5

MANE
T

Hình 9: Mạng MANET
Tại một thời điểm mạng MANET có thể bao gồm một số node nào đó, nhưng
tại thời điểm sau đó mạng này có thể chia thành nhiều mạng MANET. Sau đó nó lại có
thể nhập lại thành một nhóm mới các node và tạo thành mạng MANET lớn hơn. Các
router nhất định trong một mạng MANET có thể kết nối với các vùng định tuyến khác
nhau. Các router này được gọi là router biên BR (border router), và chúng thường chạy
nhiều giao thức định tuyến. Các router biên có nhiệm vụ lựa chọn thông tin định tuyến
để thông báo giữa các vùng định tuyến liên quan đến nhau. Router biên cũng cho thấy
các router có thể tiếp cận được thông qua nó.


CHƯƠNG II : GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG
MANET
2.1 Giao thức định tuyến vector cự ly theo yêu cầu tuỳ biến (AODV)
2.1.1 Giới thiệu
Thuật toán định tuyến vector cự ly theo yêu cầu tùy biến (AODV) tự động định
tuyến nhiều bước kết nối giữa các node di dộng nằm trên tuyến hoạt động để thiết lập
và duy trì mạng Ad-hoc. AODV sử dụng liên kết đối xứng giữa các node lân cận. Gói
tin không đi theo tuyến đường giữa các node khi một trong những node đó
không nghe được từ các node khác. Những node không nằm trên các tuyến đường
hoạt động, chúng sẽ không duy trì bất cứ thông tin định tuyến nào cũng như
không tham gia vào bất kỳ sự trao đổi bảng định tuyến định kỳ nào. Khi khu
vực kết nối của node di động được quan tâm, mỗi node di động có thể nhận biết được
các node lân cận nhờ việc sử dụng một số kĩ thuật, bao gồm quảng bá nội vùng
( không phải toàn hệ thống) được biết đến như các bản tin Hello. Bảng định tuyến của

các node lân cận được tổ chức tối ưu hóa thời gian để đáp ứng nội vùng và cung cấp
cho các yêu cầu thành lập tuyến mới.
2.1.2 Định dạng gói tin của giao thức AODV
a) Định dạng gói tin Route Request
Type

J

R

G

D

U

Reserved

Hop Count

RREQ ID
Destination IP Address
Destination Sequence Number
Originator IP Address
Originator Sequence Number
Bảng 1: Định dạng gói tin Route Request
Các trường trong định dạng gói tin Route Request
Type : 1
J : Join Flat. Được dành riêng cho Multicast.
R : Repair Flat. Được dành riêng cho Multicast

G: Gratuitous RREP flag. Chỉ định một Gratuitous RREP có nên được truyền tải
unicast hay không tới node đã được chỉ định trong trường địa chỉ IP đích.
D: Destination only flag. Xác định rõ là chỉ có một đích hồi đáp RREQ này
U: Unknow sequence number. Xác định rõ là chỉ số thứ tự đích không được biết.
Hop count: Chỉ số chặng. Khi một node trung gian quảng bá tiếp bản tin RREQ đến
các node lân cận, nó sẽ tăng chỉ số hop count lên 1 khi gửi
RREQ ID: Chỉ số RREQ ID được quyết định bởi node khởi tạo RREQ. Mỗi khi nó
khởi tạo một RREQ mới thì chỉ số broadcast id được tăng thêm 1.
Destination IP Address: Địa chỉ của node đích mà cần tìm đường để thực hiện truyền
tin từ node nguồn tới node đích.
Destination Sequence Number: Chỉ số thứ tự đích. Là chỉ số cuối cùng được nhận
bởi nguồn từ bất kì tuyến nào theo hướng tới đích.


Originator IP Address: Địa chỉ của node nguồn phát động bản tin RREQ.
Originator Sequence Number: Chỉ số thứ tự hiện tại được sử dụng trong mục tuyến
trỏ theo hướng nguồn của RREQ.
b) Định dạng gói Route Reply
TYPE

R

A

Reserved

Prefix Sz

Hop Count

Destination IP address
Destination Sequence Number
Originator IP address
Lifetime
Bảng 2: Định dạng gói tin Route Reply
Type: 2
R: Repair flag; được dành riêng cho Multicast
A: Acknowledgment required
Prefix Size: Kích thước tiền tố. Nếu khác không, 5 bit kích thước tiền tố xác định rằng
các chỉ báo chặng tiếp theo có thể được sử dụng cho bất kì tuyến nào với cùng một
tiền tố định tuyến như đích được yêu cầu.
Hop count: Chỉ số chặng. Khi một node trung gian quảng bá tiếp bản tin RREQ đến
các node lân cận, nó sẽ tăng chỉ số hop count lên 1 khi gửi
Destination IP Address: Địa chỉ của node đích mà cần tìm đường để thực hiện truyền
tin từ node nguồn tới node đích.
Destination Sequence Number: Chỉ số thứ tự đích. Là chỉ số cuối cùng được biết đến
của đích được yêu cầu.
Orginator IP Address: Địa chỉ IP của node khởi đầu RREQ.
Lifetime: Thời gian tồn tại của gói tin sau khi được gửi.
c) Định dạng gói tin Route Error (RERR)
Type

N

Reserved

DestCount

Unreachable Destination IP Address
Unreachable Destination Sequence Number

Additional Unreachable Destination IP Addresses
Additional Unreachable Destination Sequence Numbers (if needed)
Bảng 3: Định dạng gói tin Route Error
Type: 3
N: No delete flag. Được thiết lập khi một node thực hiện sửa chữa một liên kết nội
vùng và các node đường không nên xóa các tuyến.
Destination Count: Số lượng các đích không thể đến được trong bản tin. Phải ít nhất
là 1.
Unreachable Destination IP Address: Địa chỉ IP của đích mà không thể đến được do
liên kết gãy.


Unreachable Destination Sequence Number: Chỉ số thứ tự trong mục bảng định
tuyến cho đích được liệt kê trong trường Unreachable Destination IP Address trước.
Bản tin RERR được gửi mỗi khi một liên kết bị gãy làm cho một hay nhiều đích không
thể đến được từ một vài node lân cận.
d) Định dạng gói tin ROUTE REPLY ACKNOWLEGMENT
Gói tin Route Reply Acknowledgment (RREP-ACK) phải được gửi kèm trong
gói tin RREP với bit A được thiết lập. Điều này thường được thực hiện khi có nguy cơ
các liên kết đơn hướng ngăn chặn sự hoàn thành một quá trình khám phá tuyến.
Type
Reserved
Type: 4
Reserved: Được dùng để dự phòng.
2.1.2 Hoạt động của giao thức định tuyến AODV
Mô tả các tính huống mà trong đó các node khởi tạo các bản tin RREQ, RREP,
RERR cho truyền thông unicast về phía đích. Tất cả các gói tin AODV được gửi đi sử
dụng giao thức UDP.
a) Duy trì các chỉ số thứ tự
Mọi mục của của bảng định tuyến tại mọi node phải chứa những thông tin mới

nhất có hiệu lực về chỉ số thứ tự đối với địa chỉ IP của node đích mà ở đó mục của
bảng định tuyến được duy trì. Chỉ số thứ tự này được gọi là “chỉ số thứ tự đích”. Nó
được cập nhận mỗi khi một node nhận được thông tin mới về chỉ số thứ tự từ các bản
tin RREQ, RREP, RERR mà có thể nhận được sự liên quan tới đích đó. Một node đích
tăng chỉ số thứ tự của nó trong hai tình huống sau:
- Ngay trước khi một node phát động một khám phá tuyến, nó phải tăng chỉ số
thứ tự của nó. Điều này ngăn chặn sự xung đột với các tuyến ngược được thiết
lập trước đó theo hướng node khởi đầu của một RREQ.
-

Ngay trước khi một node đích khởi tạo một RREP để hồi đáp tới một RREQ, nó phải cập nhật
chỉ số thứ tự của nó với giá trị chỉ số thứ tự lớn nhất hiện tại và chỉ số thứ tự đích trong gói
RREQ.

Để có thể biết chắc rằng thông tin về đích đến là không cũ, node sẽ so sánh giá
trị hiện tại của dãy số của nó với giá trị mà nó thu được từ thông điệp AODV đi tới. Sự
so sánh này bắt buộc phải được thực hiện bằng các số 32-bit đã đánh dấu, đây là điều
cần thiết để hoàn thành việc đảo ngược dãy số. Nếu kết quả của việc trừ đi dãy số đang
lưu trữ từ giá trị của dãy số đang tới là nhỏ hơn 0 thì thông tin liên quan đến đích đến
đó trong thông điệp AODV bắt buộc phải bị bỏ đi, do thông tin đó đã cũ so với các
thông tin hiện có của node.
Trường hợp khác duy nhất mà một node có thể thay đổi dãy số đích đến trong
một trong số các mục bảng định tuyển của nó, là trong sự phản hồi tới một liên kết đã
cũ hay quá hạn tới chặng tiếp theo hướng đến đích. Node sẽ xác định đích nào sử dụng
một chặng đặc biệt tiếp theo bằng cách hỏi ý kiến bảng định tuyển. Trong trường hợp
này, đối với mỗi đích sử dụng chặng tiếp theo, node gia tăng dãy số và đánh dấu tuyến


như là không có hiệu lực. Mỗi khi có một thông tin định tuyến nào đủ mới (chứa một
dãy số ít nhất là cân bằng với dãy số đã ghi nhận) cho đích đến bị ảnh hưởng được tiếp

nhận bởi một node mà đã đánh dấu mục bảng định tuyển đó là không có hiệu lực, node
sẽ phải cập nhật thông tin bảng định tuyển dựa theo thông tin chứa trong phần cập
nhật.
Một node có thể thay đổi dãy số trong mục bảng định tuyển của một đích đến
chỉ khi: Bản thân nó là node đích đến, và nó cung cấp một tuyến mới cho chính nó,
hoặc nó tiếp nhận một thông điệp AODV với các thông tin mới về dãy số cho node
đích đến, hoặc
b) Khởi tạo các Route Request
Một node phổ biến một RREQ khi nó xác định rằng nó cần một tuyến tới một
đích và chưa có tuyến nào sẵn sàng. Điều này có thể xảy ra nếu đích là một node
không biết trước, hoặc nếu một tuyến hợn lệ trước đó tới đích hết hạn hoặc bị đánh
dấu là không hợp lệ. Chỉ số thứ tự nguồn trong bản tin RREQ là chỉ số thứ tự của
chính node đó, cái mà được tăng trước khi được gài vào một RREQ. Trường RREQ ID
được tăng từ một giá trị RREQ ID cuối cùng được sử dụng bởi node hiện tại. Mỗi
node chỉ duy trì một RREQ ID. Trường Hop Count được thiết lập là 0.
Một node khởi đầu thường mong đợi có các đường truyền song hướng với node
đích. Trong những trường hợp như vậy, nó không phải là đủ cho node khởi đầu để có
một tuyến tới đích cũng phải có một tuyến quay lại node nguồn. Để cho việc này diễn
ra hiệu quả có thể, bất cứ sự khởi đầu RREP bởi một node trung gian để hồi đáp tới
node nguồn nên được thêm vào bằng một vài hoạt động mà báo tin cho đích về một
tuyến quay lại node khởi đầu. Node khởi đầu chọn chế độ hoạt động này trong các
node trung gian băng việc thiết lập cờ G.
c) Xử lý và chuyển tiếp các Route Request
Khi một node nhận một RREQ, đầu tiên nó tạo hoặc cập nhật một tuyến tới các
chặng trước không có một chỉ số thứ tự hợp lệ sau đó kiểm tra để xác định nó có phải
đã nhận một RREQ với cùng địa chỉ IP nguồn và RREQ ID trong vòng ít nhất thời
gian PATH_DISCOVERY_TIME cuối cùng hay không. Nếu như một gói tin RREQ
đã được nhận, node sẽ hủy bỏ RREQ được nhận mới nhất này. Phần tiếp theo sẽ mô tả
các hành động đối với các RREQ mà được cho rằng không phải hủy bỏ.
Đầu tiên, nó tăng giá trị hop count trong RREQ thêm 1, để tính toán cho chặng

mới qua node trung gian. Sau đó nó tìm một tuyến ngược tới node nguồn, nếu cần
thiết, một tuyến được tạo, hoặc được cập nhật sử dụng chỉ số thứ tự nguồn từ RREQ
trong bảng định tuyến của nó. Tuyến ngược này sẽ được cần đến nếu node nhận một
RREP quay lại node mà đã khởi đầu RREQ. Khi tuyến ngược được tạo hoặc cập nhật,
các hành động sau cũng được thực hiện:
Chỉ số thứ tự nguồn từ RREQ được so sánh với chỉ số thứ tự đích tương ứng
trong mục bảng định tuyến và được sao chép nếu lớn hơn giá trị trước đó. Trường chỉ
số thứ tự hợp lệ được thiết lập là true.
Chặng tiếp theo trong bảng định tuyến trở thành node mà từ đó RREQ được
nhận (nó được thu được từ địa chỉ IP nguồn trong IP và thường xuyên không bằng
trường địa chỉ IP nguồn tring bản tin RREQ). Chỉ số hop count được sao chép từ
trường Hop count trong bản tin RREQ.


Tuy nhiên, node chuyển tiếp không được sửa đổi giá trị được duy trì của nó cho
chỉ số thứ tự đích, mặc dù nếu giá trị được nhận trong RREQ đến lớn hơn giá trị hiện
tại được duy trì bởi node chuyển tiếp.
Mặt khác, nếu một node khởi tạo một RREP, thì node hủy bỏ RREQ. Chú ý
rằng, nếu các node trung gian hồi đáp mọi sự truyền của các RREQ cho một đích cụ
thể, nó phải chỉ ra rằng đích không nhận bất kì bản tin khám phá nào. Trong hoàn cảnh
này, đích không học được tuyến tới node khởi đầu từ các bản tin RREQ. Điều này có
thể là nguyên nhân dẫn đến đích khởi tạo một khám phá tuyến. Để mà đích học được
các tuyến tới node khởi đầu, node khởi đầu nên thiết lập bit cờ G trong RREQ nếu với
bất kì lý do nào đích cần một tuyến tới node khởi đầu. Nếu, trong hồi đáp RREQ với
bit G được thiết lập, một node trung gian hồi đáp một RREP, nó cũng phải truyền
unicast tới node đích.
d) Khởi tạo các Route Reply
Một node khởi tạo một RREP nếu hoặc:
- Node đó chính là đích.
- Node đó có một tuyến hoạt đông tới đích, chỉ số thứ tự đích trong bảng định tuyến

hiện tại của node cho đích này là hợp lệ và lớn hơn hoặc bằng chỉ số thứ tự đích trong
RREQ, và cờ D không được thiết lập.
Khi khởi tạo một bản tin RREP, một node sao chép địa chỉ IP đích và chỉ số thứ
tự nguồn từ bản tin RREQ vào các trường tương ứng trong bản tin RREP. Việc xử lý
khác nhau là không đáng kể tùy thuộc vào node chính là đích hay là một node trung
gian với một tuyển đủ mới tới đích.
Chỉ một lần được tạo, RREP là unicast tới chặng tiếp theo theo hướng tới node
nguồn của RREQ như được chỉ ra bởi mục bảng định tuyến cho node nguồn đó. Khi
RREP được chuyển tiếp quay lại theo hướng node khởi đầu bản tin RREQ, trường
Hop Count sẽ được tăng qua mỗi chặng.
i) Khởi tạo RREP bởi đích
Nếu node khở tạo là đích, nó phải tăng chỉ số thứ tự của chính nó thêm 1 nếu
chỉ số thứ tự trong gói RREQ bằng với giá trị được tăng đó. Nếu không, đích không
thay đổi chỉ số thứ tự của nó trước khi khởi tạo bản tin RREP. Node đích đặt chỉ số thứ
tự của nó vào trường Destination Sequence Number của RREP, và điền giá trị 0 vào
trường Hop count của RREP.
ii) Khởi tạo RREP bởi một node trung gian
Nếu như node khởi tạo RREP không là node đích, nhưng để thay thế thì một
node trung gian dọc theo tuyến từ nguồn tới đích sao chép chỉ số thứ tự nó biết cho
đích này vào trường chỉ số thứ tự đích trong bản tin RREP.Node trung gian cập nhật
mục tuyến chuyển tiếp bằng cách thay thế node chặng cuối vào danh sách chặng trước
cho mục chuyển tiếp. Node trung gian cũng cập nhận mục bảng định tuyến của nó cho
node khởi đầu RREQ bằng cáh thay thế chặng tiếp theo theo hướng đích trong danh
sách chặng trước cho mục tuyến ngược. Node trung gian đặt khoảng cách của nó trong
các chặng từ nó tới đích vào trường Hop Count của RREP. Trường Lifetime của RREP
được tính toán bằng phép trừ thời gian hiện tại từ thời hạn kết thúc trong mục bảng
định tuyến của nó.
d) Nhận và chuyển tiếp các Route Reply
Khi một node nhận bản tin RREP, nó sẽ tìm kiếm tìm kiếm một tuyến tới chặng
trước. Nếu cần, một tuyến được tạo cho chặng trước, nhưng không có chỉ số thứ tự

hợp lệ. Tiếp theo, node tăng giá trị hop count trong RREP thêm 1, để tính toán cho
chặng mới qua node trung gian. Sau đó, tuyến chuyển tiếp cho đích này được tạo nếu
nó không có trước đó. Nếu không, node so sánh chỉ số thứ tự đích trong bản tin với chỉ
số thứ tự được lưu bởi nó cho địa chỉ IP đích trong bản tin RREP. Nhờ vào sự so sánh,
mục hiện tại được cập nhật chỉ trong các hoàn cảnh sau:
- Chỉ số thứ tự trong bảng định tuyến được đánh dấu như là không hợp lệ.
-

Chỉ số thứ tự đích trong RREP lớn hơn bản sao chỉ số thứ tự đích của node và giá trị được
biết là hợp lệ.
Chỉ số thứ tự là như nhau, nhưng tuyến được đánh dấu không hoạt động.
Chỉ số thứ tự là như nhau, nhưng giá trị hop count mới nhỏ hơn chỉ số hop count trong mục
bảng định tuyến.

Nếu mục bảng định tuyến tới đích được tạo hoặc cập nhật, thì các hoạt động sau xảy
ra:
- Tuyến được đánh dấu là hoạt động.
-

Chỉ số thứ tự đích được đánh dấu là hợp lệ.
Chặng tiếp theo trong mục tuyến được chỉ định từ node mà từ đó RREP được nhận, được xác
định bởi trừong địa chỉ IP nguồn trong phần đầu IP.
Giá trị hop count được thiết lập là giá trị hop count mới.
Thời gian hết hạn được thiết lập bằng thời gian hiện tại cộng với giá trị của Lifetime trong bản
tin RREP.
Và chỉ số thứ tự đích là chỉ số thứ tự đích trong bản tin RREP.

Sau đó, node hiện nay có thể sử dụng tuyến này để chuyển tiếp các gói dữ liệu

tới đích. Nếu node hiện tại không phải node được xác định bởi địa chỉ IP nguồn trong
bản tin RREP và một tuyến chuyển tiếp đã được tạo hoặc cập nhật như mô tả ở trên,
node tra cứu mục bảng định tuyến của nó cho node khởi đầu để xác định chặng tiếp
theo cho gói RREP, và chuyển tiếp RREP theo hướng nguồn sử dụng thông tin trong
mục bảng định tuyến. Nếu một node chuyển tiếp một RREP qua một liên kết như là có
lỗi hay là đơn hướng, node nên thiết lập cờ A để yêu cầu nhận một báo nhận RREP
của RREP bằng cách gửi một bản tin RREP- ACK quay lại.
Khi bất kì node nào truyền RREP, danh sách chặng trước cho đích tương ứng
được cập nhật bằng cách thêm vào nó node chặng tiếp theo mà ở đó RREP được
chuyển tiếp. Cuối cùng, danh sách chặng trước cho chặng tiếp theo theo hướng đích
được cập nhật để chứa chặng tiếp theo theo hướng nguồn.
2.1.3 Cơ chế khám phá tuyến và duy trì tuyến trong giao thức AODV
a) Khám phá tuyến
Quá trình khám phá tuyến được phát động mỗi khi một node nguồn cần truyền
thông với một node khác khi mà nó không có thông tin định tuyến về node này trong
bảng của nó. Node nguồn phát động khám phá tuyến bằng việc quảng bá gói Route
Request (RREQ) tới các lân cận của nó.


Quá trình gửi yêu cầu

tuyến có
sẵn sàng?

yes

no

Chuyển tiếp
bản tin

Lưu bản tin vào
hàng đợi phát

động RREQ

Kết thúc
Hình 10: Quá trình gửi yêu cầu khám phá tuyến
Khi một node cần xác định tuyến tới một node đích. Node khởi đầu này quảng
bá một bản tin RREQ tới tất cả các node lân cận, các node này lại tiếp tục quảng bá
bản tin tới các lân cận của nó, và cứ như vậy. Để ngăn chặn sự quay vòng chu kì, mỗi
node nhớ việc chuyển tiếp tuyến yêu cầu mới nhất trong một bộ nhớ đệm tuyến yêu
cầu (route request buffer). Khi các yêu cầu này trải rộng trong mạng, các node trung
gian lưu giữ các tuyến ngược quay lại node nguồn. Khi một node trung gian có nhiều
tuyến ngược, nó luôn luôn chọn các tuyến với giá trị hop count nhỏ nhất.
Khi một node nhận được yêu cầu của một node khác hoặc nó biết một tuyến đủ
mới tới đích, hoặc bản thân nó chính là đích, node này sẽ phát động một bản tin RREP,
và gửi bản tin này dọc theo tuyến ngược quay trở lại node nguồn. Khi bản tin RREP
vượt qua các node trung gian, các node này sẽ cập nhật bản định tuyến của nó, để mà
trong tương lai, các bản tin có thể được gửi theo tuyến này tới đích. Node khởi đầu
RREQ có thể nhận được bản tin RREP từ nhiều hơn một node.
Mỗi node lân cận khi nhận được RREQ hoặc gửi bản tin Route Reply (RREP)
quay trở lại node nguồn hoặc quảng bá tiếp gói tin RREQ tới các lân cận khác của nó
sau khi đã tăng chỉ số hop count lên 1.
b) Duy trì tuyến
Mỗi node lưu giữ một danh sách chặng trước và danh sách cổng ra. Một danh
sách chặng trước là một thiết lập các node mà tuyến xuyên suốt qua node giữ danh
sách. Danh sách cổng ra là thiết lập các chặng tiếp theo mà node gửi qua. Trong các
mạng nơi mà tất cả các tuyến là song hướng, các danh sách này về cơ bản là như nhau.
Mỗi node gửi định kì các bản tin Hello tới các chặng trước của nó. Một node

quyết định gửi một bản tin Hello tới một chặng trước xác định chỉ khi nếu không có
bản tin nào được gửi gần đây tới chặng trước đó. Do đó, mỗi node mong đợi nhận định
kì các bản tin (không giới hạn các bản tin Hello) từ mỗi node trong danh sách cổng ra
của node. Nếu một node không nhận được bản tin nào từ một vài node cổng ra trong
một khoảng thời gian dài, khi đó node được cho là không còn có thể tới được.


Mỗi khi một node xác định được một trong số các chặng tiếp theo của nó không
còn tới được, nó hủy bỏ tất cả các mục tuyến ảnh hưởng và phát động một bản tin
RERR. Bản tin RERR này bao gồm một danh sách tất cả các đích mà không thể tới
được như một kết quả của liên kết gãy. Các node gửi RERR tới mỗi chặng trước của
nó. Các chặng trước này cập nhận bản định tuyến và lần lượt chuyển tiếp RERR đến
các chặng trước của nó, và cứ như vậy. Để ngăn chặp lặp các bản tin RERR, một node
chỉ chuyển tiếp bản tin RERR nếu ít nhất một tuyến đã bị hủy bỏ.
Quá trình xử lý
nhận
Kiểm
tra tín
hiệu
Cập nhật tuyến

đích

Là
tuyến
đủ mới

Gửi gói RREP

Cập nhật bảng

định tuyến

Loại bỏ tuyến
ảnh hưởng

Còn ít
nhất 1
loại bỏ

Nguồ
n

Chuyển tiếp
bản tin RREP
tới chặng tiếp

Xếp hàng
đợi gửi tin
nhắn

Chuyển tiếp
bản tin
RRER đến
các chặng
trước

Nếu không có trong bộ
nhớ, chuyển tiếp các gói
RREQ tới các lân cận

Kết thúc
Hoạt động của Hình
các node
nằmxử
dọclýtheo
tuyến hoạt động nào không
11 :không
Quá trình
duy một
trì tuyến
ảnh hưởng tới tuyến đường tới đích. Nếu các node nguồn di chuyển trong suốt một
phiên hoạt động, nó có thể phát động lại khám phá tuyến để thành lập một tuyến mới
tới đích. Khi hoặc đích hoặc một vài node trung gian di chuyển, một RREP đặc biệt
được gửi tới các node nguồn bị ảnh hưởng. Bản tin Hello định kì có thể được sử dụng
để đảm bảo liên kết đối xứng cũng như phát hiện liên kết lỗi. Như một sự lựa chọn, sự
tiềm tàng như các lỗi có thể được phát hiện nhờ việc sử dụng link-Layer
Acknowledgments (LLACKS). Một liên kết lỗi cũng được chỉ ra nếu việc cố gắng
chuyển tiếp một gói tin tới node lân cận thất bại. Chỉ một lần chặng tiếp theo trở nên