DSpace at VNU: Đánh giá chi phí tìm đường của một số giao thức định tuyến trong mạng MANET

Đánh giá chi phí tìm đường của một số giao
thức định tuyến trong mạng MANET
Đoàn Cao Thanh
Trường Đại học Công nghệ
Luận văn ThS Chuyên ngành: Truyền Dữ Liệu và Mạng Máy Tính
Mã số 60 48 15
Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Đình Việt
Năm bảo vệ: 2011

Abstract. Nghiên cứu các đặc điểm của mạng MANET. Xem xét bài toán định tuyến
trong mạng MANET và các giải pháp có thể. Phân loại các giao thức định tuyến mạng
MANET. Xây dựng thí nghiệm mô phỏng và tích hợp một số giao thức định tuyến
mạng MANET vào bộ mô phỏng NS2. Đánh giá chi phí tìm đường của một số giao
thức định tuyến mạng MANET với các ngữ cảnh khác nhau. Ngữ cảnh của thí nghiệm
thay đổi bằng cách: Thay đổi topo mạng (Số nút mạng, đường truyền cũng như vị trí
ban đầu của mỗi nút mạng); Thay đổi mô hình chuyển động (Mô hình Random
Waypoint, Random Walk… ); Thay đổi mô hình sinh lưu lượng (TCP, CBR); Thay
đổi diện tích và hình dạng vùng mô phỏng; Thay đổi thời gian hoạt động của các
nguồn sinh lưu lượng; Thay đổi thời gian mô phỏng.
Keywords. Mạng Manet; Giao thức định tuyến; Mạng máy tính; Truyền dữ liệu.

Content
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Đặt vấn đề [15]
Chúng ta biết rằng ngày nay khi mà tầm quan trọng của các máy tính trong cuộc sống
của con người tăng lên thì 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 và đầy thách thức của mạng không dây và công nghệ này hứa hẹn sẽ trở nên
phổ biến với cuộc sống của con người. Mạng MANET thừa kế những đặc tính truyền thống
của mạng không dây và truyền thông di động như tối ưu hóa băng thông, điều khiển năng
lượng và tăng chất lượng truyền thông. Ngoài ra, việc truyền qua nhiều chặng, không dựa trên
cơ sở hạ tầng mạng cố định và đặc biệt là sự di chuyển tùy ý của mọi nút mạng đặt ra những
vấn đề nghiên cứu mới về định tuyến, tiết kiệm năng lượng và an ninh. Nhiều cách tiếp cận và
giao thức khác nhau đã được đề nghị để giải quyết các vấn đề phát sinh, một số phương pháp
và giao thức đã được IETF và IRTF chuẩn hóa.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Với nhu cầu sử dụng mạng mọi lúc, mọi nơi và không phụ thuộc vào vị trí vật lý,
mạng không dây đặc biệt MANET cho phép các máy tính di động thực hiện các kết nối và
truyền thông với nhau không cần dựa trên cơ sở hạ tầng mạng có sẵn. Tuy nhiên, bởi cấu trúc
của mạng MANET có thể thường xuyên thay đổi do các nút có thể gia nhập hay rời khỏi
mạng nên để cho mạng có thể hoạt động thì tất cả các nút cần phải thực hiện chức năng tương
đương với một bộ định tuyến. Vấn đề định tuyến tại tầng mạng được quan tâm đến nhiều nhất
và cần tập trung giải quyết hai vấn đề cơ bản là tìm ra đường đi từ nút phát đến nút nhận và
làm thế nào để duy trì đường đi. Việc định tuyến trong mạng MANET luôn đòi hỏi các chi phí
về tài nguyên như dải thông đường truyền, năng lượng tiêu hao trong quá trình tìm đường,
dung lượng bộ nhớ cần thiết cho việc lưu trữ bảng định tuyến và thời gian tìm đường. Đề tài
luận văn này nhằm mục đích đánh giá và so sánh chi phí tìm đường của một số giao thức định
tuyến điển hình trong mạng MANET với một số mức độ di động khác nhau của các nút mạng.
Quá trình đánh giá này được thực hiện qua lý thuyết và thông qua mô phỏng với các nội dung
bao gồm:






Nghiên cứu các đặc điểm của mạng MANET
Xem xét bài toán định tuyến trong mạng MANET và các giải pháp có thể
Phân loại các giao thức định tuyến mạng MANET
Xây dựng thí nghiệm mô phỏng và tích hợp một số giao thức định tuyến mạng
MANET vào bộ mô phỏng NS2
 Đánh giá chi phí tìm đường của một số giao thức định tuyến mạng MANET với các
ngữ cảnh khác nhau. Ngữ cảnh của thí nghiệm thay đổi bằng cách:
 Thay đổi topo mạng (Số nút mạng, đường truyền cũng như vị trí ban đầu của
mỗi nút mạng)
 Thay đổi mô hình chuyển động (Mô hình Random Waypoint, Random Walk…
)
 Thay đổi mô hình sinh lưu lượng (TCP, CBR)
 Thay đổi diện tích và hình dạng vùng mô phỏng
 Thay đổi thời gian hoạt động của các nguồn sinh lưu lượng
 Thay đổi thời gian mô phỏng


1.3. Tổ chức của luận văn
Nội dung của luận văn được tổng hợp thành 4 chương chính. Chương đầu tiên đưa ra
mục tiêu nghiên cứu và tổ chức chi tiết của luận văn. Chương 2 của luận văn trình bày tổng
quan về mạng không dây WLAN và mạng không dây đặc biệt MANET. Phần nghiên cứu tìm
hiểu về việc định tuyến cũng như các yêu cầu với giao thức định tuyến trong mạng MANET
được trình bày ở chương 3. Ngoài ra, các kĩ thuật định tuyến mạng MANET và việc phân loại
các giao thức định tuyến mạng MANET cũng được mô tả chi tiết tại chương này. Phần giới
thiệu về bộ mô phỏng NS2, các thí nghiệm, đánh giá mô phỏng và những kết quả phân tích,
so sánh được mô tả ở chương 4 của luận văn. 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.

Reference
TÀI LIỆU THAM KHẢO
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. Chai-Kong Toh, A Novel Distributed Routing Protocol To Support AdHoc Mobile
Computing, Proc IEEE 15th, Mar. 1996.
3. Charles E. Perkins, Elizabeth M.Royer, Ad-hoc On-Demand Distance Vector Routing,
Proc 2nd IEEE Wksp. Mobile Comps. Sys and App, Feb 1999.
4. Charles E. Perkins, Pravin Bhagwat, Highly Dynamic Destination-Sequenced Distance
Vector Routing (DSDV) for Mobile Computers, Comp Commun Rev, Oct. 1994.
5. Ching-Chuan Chiang, Hsiao-Kuang Wu, Winston Liu, Mario Gerla, Routing in
Clustered Multihop, Mobile Wireless Networks with Fading Channel, PROC IEEE
SICON 97, Apr. 1997.
6. David B. Johnson, David A. Maltz, Josh Broch, DSR: The Dynamic Source Routing
Protocol for Multi-hop Wireless Ad Hoc Networks, t. Imielinski and H.Korth , Eds
Kluwer, 1996.
7. Eitan Altman, Tania Jimenez, NS Simulator for beginners, Lecture notes, 2003-2004.
8. Elizabeth M.Royer, Chai-Keong Toh, A Review of Current Routing Protocols for Ad
Hoc Mobile Wireless Networks, IEEE Personal Communications, Apr. 1999.
9. Kevin Fall, Kannan Varadhan, The NS Manual, The VINT Project, A Collaboration
between researchers at UC Berkeley, LBL, USC/ISI, and Xerox PARC, May. 2010.
10. Mr. Ankur Khetrapal, Routing techniques for Mobile Ad Hoc Networks Classification
and Qualitative/Quantitative Analysis, Internet Conference on Wireless Networks,
2006.
11. M. S. Corson, A. Ephremides, A Distributed Routing Algorithm for Mobile Wireless
Networks, Feb. 1995.

12. Mathew Gast, 802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, O’Reilly Publisher,
2002.
13. Rohit Dube, Cynthia D. Rais, Kuang-Yeh Wang, Satish K. Tripathi, Signal StabilityBased Adaptive Routing (SSA) for Adhoc Mobile Networks, IEEE Pers. Commun,
Feb. 1997.
14. Shree Murthy, J.J. Garia-Luna-Aceves, An Efficient Routing Protocol for Wireless
Networks, ACM Mobile Networks and Apps, Oct. 1996.
15. Stefano Basagni, Marco Conti, Silvia Giordano, Ivan Stojmenovic, Mobile ad hoc
networking, John Wiley & Sons, Inc., Publication, 2004.
16. T.Clausen, P.Jacquet, P.Muhlethaler, A.Laouiti, A.Qayyum, L.Viennot, Optimized
Link State Routing Protocol for Adhoc Networks, Multi Topic Conference, 2001.
17. />18. />19. />20. />21. />22. />