DSpace at VNU: Nghiên cứu cải thiện hiệu năng giao thức SCTP trong mạng MANET

Nghiên cứu cải thiện hiệu năng giao thức SCTP
trong mạng MANET
Improving performance of SCTP in Manet
NXB H. : ĐHCN, 2014 Số trang 114 tr. +

Nguyễn Ngọc Hà
Đại học Công nghệ
Luận văn ThS ngành: Mạng và truyền dữ liệu máy tính; Mã số: 60 48 15
Người hướng dẫn: TS Dương Lê Minh
Năm bảo vệ: 2014
Keywords: Cải thiện hiệu năng; giao thức SCTP; mạng MANET
Content
Ngày nay khi mà tầm quan trọng của các máy tính trong cuộc sống của con người tăng
lên, điều đó cũng đòi hỏi các yêu cầu mới cho việc kết nối mạng máy tính. Ngoài các giải pháp
cho mạng có dây đã được dùng từ lâu, chúng ta thấy sự gia tăng yêu cầu đối với các giải pháp cho
mạng không dây để có thể kết nối tới Internet, đọc và gửi các thông điệp thư điện tử, trao đổi
thông tin trong các cuộc họp… Mạng không dây đặc biệt MANET (Mobile Adhoc Networking)
bao gồm các thiết bị tự tổ chức thành mạng đạt được sự giải phóng hoàn toàn khỏi cơ sở hạ tầng
mạng cố định, có chi phí truyền thông thấp và triển khai dễ dàng. Về mặt thực tiễn, mạng
MANET rất hữu ích cho các nhu cầu thiết lập mạng khẩn cấp tại những nơi xảy ra thảm họa như
hỏa hoạn, lụt lội, động đất…
Với tất cả những lý do trên, mạng MANET là một trong những lĩnh vực nghiên cứu có
tính thời sự cao, đầy thách thức của mạng không dây và công nghệ này hứa hẹn sẽ trở nên phổ
biến với cuộc sống của con người. Tuy nhiên hiệu năng của mạng MANET đang là cản trở rất lớn
trong quá trình áp dụng rộng rãi vào thực tế và vấn đề cải thiện hiệu năng của mạng MANET vẫn
là một đề tài còn rất rộng lớn, đã có nhiều cách tiếp cận và giao thức khác nhau đã được đề nghị
để giải quyết vấn đề trên[4][5].
Ra đời sau các giao thức được sử dụng cho mạng có dây truyền thống như TCP-UDP, giao
thức SCTP đã kế thừa được những ưu điểm và khắc phục một số nhược điểm của các giao thức
truyền thống trên. SCTP được bổ sung một số đặc tính như Multi-homing, Multi-streaming, với
các tính năng này đã khắc phục được một số điểm yếu của các giao thức truyền thống và nâng cao

hiệu năng, chất lượng dịch vụ của các giao thức SCTP.
Như chúng ta thấy việc áp dụng giao thức SCTP vào mạng MANET là chưa phổ biến. Bản
thân giao thức SCTP cũng như các giao thức TCP, UDP hoạt động cũng không hiệu quả trọng
mạng MANET[6][7] và đề tài cải thiện hiệu năng của giao thức này trong mạng MANET là một
chủ đề tương đối mới và chưa có nhiều người thực hiện.
Phương pháp tiếp cận giao tiếp liên tầng (crosslayer) là một phương pháp tuy không mới
nhưng được đánh giá là có hiệu quả khi áp dụng với giao thức TCP trong mạng MANET [2]. Tuy
nhiên, chưa có nhiều công trình nghiên cứu để áp dụng phương pháp này với giao thức SCTP
trong mạng MANET. Do đó, trong luận văn này tôi tập trung vào nghiên cứu và áp dụng phương
pháp crosslayer với giao thức SCTP trong mạng MANET từ đó đề xuất cải tiến tính năng Multihoming của SCTP để nâng cao hiệu năng của giao thức SCTP trong mạng MANET.

1


Nội dung luận văn bao gồm các phần sau: Phần mở đầu giới thiệu và đặt vấn đề nghiên
cứu. Tiếp theo chương 1 trình bày tổng quan về mạng MANET bao gồm các đặc trưng cơ bản, ưu
điểm và các khó khăn thách thức đang gặp phải với mạng MANET trong gian đoạn hiện nay.
Chương 2 tìm hiểu tổng quan về giao thức SCTP, tập trung vào tính năng Multi-Homing để làm
cơ sở nghiên cứu và đề xuất phương án cải tiến. Chương 3 nghiên cứu phương pháp tính giá trị độ
trễ trung bình MAD tại tầng MAC, sử dụng phương pháp giao tiếp liên tầng để truyền tham số
này lên tầng giao vận trong giao thức SCTP phục vụ cho việc xác định tuyến đường tốt nhất tại
tầng giao vận. Chương 4 thiết lập môi trường mô phỏng và đánh giá kết quả của quá trình nghiên
cứu. Phần cuối cùng của luận văn là kết luận những công việc mà luận văn đã đạt được và những
hướng nghiên cứu tiếp theo trong tương lai.
References
Tài liệu Tiếng Việt
[1] PGS.TS. Nguyễn Đình Việt, Bài giảng đánh giá hiệu năng mạng máy tính, 2008.
Tài liệu Tiếng Anh
[2] Le Minh DUONG, Lynda ZITOUNE, V´eronique V` EQUE ―MAC-aware Rate Control for
Transport Protocol in Multihop Wireless Networks‖

[3] Le Minh DUONG, Lynda ZITOUNE, V´eronique V` EQUE ―Improvement for Rate-based
Protocols in Multihop Wireless Networks‖
[4] Kitae Nahm, Member, IEEE, Ahmed Helmy, Member, IEEE, and C.-C. Jay Kuo, Fellow,
IEEE ―Cross-Layer Interaction of TCP and Ad Hoc Routing Protocols in Multihop IEEE 802.11
Networks‖
[5] Yingqun Yu, Student Member, IEEE, and Georgios B. Giannakis, Fellow, IEEE ―Cross-Layer
Congestion and Contention Control for Wireless Ad Hoc Networks‖
[6]A. Kumar and L. Jacob, .SCTP vs TCP: Performance Comparison in MANETs., Proc. of the
29th Annual IEEE Intl. Conf. on Local Computer Networks, 2004.
[7] M. Huynk, M. Gupta and P. Mohapatra, .Performance Comparison of TCP and SCTP in
Mobile Ad Hoc Networks.,
Department of Coumputer Science, University of California, Davis, submitted for publication.
[8] H Yang, H Y. Luo, F Ye, S W. Lu, and L Zhang, ―Security in mobile ad hoc networks:
Challenges and solutions‖ (2004). IEEE Wireless Communications‖
[9] /> />[10] Ilknur Aydin Renwei Gey Preethi Natarajan Chien-Chung Shen ―PERFORMANCE
EVALUATION OF SCTP IN MOBILE AD HOC NETWORKS‖
[11] Written by Paul Stalvig ―Introduction to the Stream Control Transmission Protocol‖
[12]: />[13] Hatim Mohamad Tahir, Abas Md Said, Mohamad Amir Abu Seman, S.N.Shelena,
M.Sanjaav Selan and Saeed H. Abdi ―PERFORMANCE COMPARISON OF SCTP AND UDP
OVER MOBILE AD HOC NETWORKS‖
[14] Ilknur Aydin, Renwei Ge, Preethi Natarajan, Chien-Chung Shen ―PERFORMANCE
EVALUATION OF SCTP IN MOBILE AD HOC NETWORKS‖

2


[15] IEEE Computer Society, IEEE 802.11-2007,Wireless LANMedium Access Control
(MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, June 2007.
[16] Kitae Nahm, Member, IEEE, Ahmed Helmy, Member, IEEE, and C.-C. Jay Kuo, Fellow,
IEEE‖ Cross-Layer Interaction of TCP and Ad Hoc Routing Protocols in Multihop IEEE 802.11

Networks‖
[17] Yingqun Yu, Student Member, IEEE, and Georgios B. Giannakis, Fellow, IEEE ―CrossLayer Interaction of TCP and Ad Hoc Routing Protocols in Multihop IEEE 802.11 Networks‖
[18] Muhammad Khalil Afzal, Aman-Ullah-Khan, Antonio Pescape, Yousaf Bin Zikria,
Salvatore Loreto ―SCTP vs. TCP Delay and Packet Loss‖
[19]: Elena Meshkova, Janne Riihijärvi and Petri Mähönen ―Learning in Cross-layer Wireless
Network Optimization‖
[20]: />[21] Ashwini Kumar, Lillykutty Jacob ―SCTP vs TCP : Performance Comparison in
MANETs‖[22]: Saikat Ray, David Starobinskia and Jeffrey B. Carruthers ―Performance of
Wireless Networks with Hidden Nodes‖
[23] Erlend Larsen ―TCP in MANETs – challenges and Solutions‖
[24] H. Zimmermann, OSI reference model—The ISO model of architecture for open systems
interconnection. Norwood, MA, USA: Artech House, Inc., 1988, ch. 1, pp. 2–9
[25] C. Murthy and B. S. Manoj. Ad Hoc Wireless Networks: architectures and
protocols, chapter Ad Hoc Wireless Networks. Prentice Hall, 2004. 3, 4
[26] H. Labiod. Wireless Ad hoc and Sensor Networks, chapter Ad Hoc Networks:
Principles and Routing. John Wiley and Sons, 2008
[27] Bluetooth Special Interest Group (SIG). 7
[28] A. Kumar and A. Karnik. Performance analysis of wireless ad hoc networks,
pages 83–101. CRC Press, Inc., Boca Raton, FL, USA, 2003
[29] M. Li, C. Lee, E. Agu, M. Claypool, and R. Kinicki. Performance Enhancement of TFRC in
Wireless Ad Hoc Networks. In In DMS ’04:Proceedings of the 10th International Conference on
Distributed Multimedia Systems, 2004
[30] H. Zhai, X. Chen, and Y. Fang. Improving Transport Layer Performance in Multihop Ad
Hoc Networks by Exploiting MAC Layer Information. IEEE Transactions on Wireless
Communications, 6(5):1692–1701,2007.
[31] L. Ma, J. Zhang, and K. Liu. Contention-based Congestion Control in Wireless Ad hoc
Networks . In Information Networking and Automation (ICINA), 2010 International Conference
on
[32] L. M. Duong, L. Zitounel, and V. Veque, ―MAC-aware Rate Control for Transport
Protocol in Multihop Wireless Networks,‖ in PIMRC ’12, Sept 2012

[33] />
3