Nghiên cứu các giao thức định tuyến aodv, DSR và OLSR trong hệ thống mạng manet

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN TOÀN QUYỀN NGHIÊN CỨU CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN AODV, DSR VÀ OLSR TRONG HỆ THỐNG MẠNG MANET LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Đà Nẵng - Năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN TOÀN QUYỀN NGHIÊN CỨU CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN AODV, DSR VÀ OLSR TRONG HỆ THỐNG MẠNG MANET Chuyên ngành : HỆ THỐNG THÔNG TIN Mã số : 60.48.01.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ VĂN SƠN Đà Nẵng - Năm 2016 L I CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đƣợc đồng tác giả cho phép sử dụng chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Toàn Quyền MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 4 Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Kết dự kiến CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ MANET 1.1 MẠNG KHÔNG DÂY 1.1.1 Giới thiệu mạng không dây 1.1.2 Phân loại mạng không dây 1.1.3 Những đặc điểm mạng không dây 11 1.2 MẠNG DI ĐỘNG TÙY BIẾN MANET 11 1.2.1 Giới thiệu mạng MANET 11 1.2.2 Các đặc điểm mạng MANET 13 1.2.3 Một số ứng dụng mạng MANET 14 1.3 TIỂU KẾT CHƢƠNG 18 CHƯƠNG CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN AODV, DSR VÀ OLSR TRONG MANET 19 2.1 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN CỔ ĐIỂN 19 2.1.1 Định tuyến dựa trạng thái liên kết 20 2.1.2 Định tuyến dựa vector khoảng cách 20 2.2 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN CHO MẠNG AD HOC 21 2.2.1 Các yêu cầu chung 21 2.2.2 Phân loại 24 2.3 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN AODV 28 2.3.1 Khám phá đƣờng 30 2.3.2 Thiết lập đƣờng đảo chiều 31 2.3.3 Thiết lập đƣờng chuyển tiếp 31 2.3.4 Quản lý định tuyến 33 2.3.5 Duy trì đƣờng 34 2.3.6 Xử lý lỗi, hết hạn xóa bỏ tuyến 36 2.3.7 Quản lý kết nối nội vùng 39 2.3.8 Sửa chữa nội vùng 39 2.4 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DSR 42 2.4.1 Cơ chế tạo thông tin định tuyến (Route Discovery) 44 2.4.2 Cơ chế trì thơng tin định tuyến (Route Maintanance) 50 2.5 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OLSR 51 2.5.1 Cấu trúc tin 52 2.5.2 Hoạt động 56 2.6 SO SÁNH CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 59 2.7 TIỂU KẾT CHƢƠNG 61 CHƯƠNG MÔ PHỎNG CÁC GIAO THỨC AODV, DSR VÀ OLSR TRONG MÔI TRƯỜNG NS-2 62 3.1 GIỚI THIỆU MÔI TRƢỜNG MÔ PHỎNG NS 62 3.2 MÔ PHỎNG MẠNG KHÔNG DÂY TRONG MÔI TRƢỜNG NS 65 3.2.1 Tạo MobileNode NS 66 3.2.2 Tạo hoạt động cho Node 66 3.2.3 Các thành phần cấu thành mạng MobileNode 67 3.2.4 Các bƣớc viết m tcl để thực thi mơ mạng wireless 69 3.3 THIẾT KẾ MƠ HÌNH MẠNG ĐỂ MƠ PHỎNG CHO CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN THEO YÊU CẦU TRÊN MẠNG MANET 71 3.4 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ MƠ PHỎNg 72 3.4.1 Mô di chuyển mạng 75 3.4.2 Mô tải mạng 78 3.5 TIỂU KẾT CHƢƠNG 83 ẾT LU N 84 TÀI LIỆU THAM HẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN BẢN (Bản sao) DANH MỤC CÁC HIỆU CÁC CH VIẾT TẮT AODV Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing AP Access Point BSS Basic Service Set DSR Dynamic Source Routing ESS Extended Service sets IBSS Independent Basic Service sets IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers LAN Local Area Network MANET Mobile Ad Hoc Network NAM Network Animator RREP Route Reply OLSR OPTIMIZED LINK STATE ROUTING RREQ Route Request RRER Route Error UWB Ultra-WideBand WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access WLAN Wireless Local Area Network WPAN Wireless Persional Area Network WUSB Wireless Universal Serial Bus WWAN Wireless Wide Area Network DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 2.1 Thông tin lƣu trữ Route Cache thời điểm 47 2.2 Thông tin lƣu trữ Route Cache thời điểm 48 2.3 Thông tin lƣu trữ Route Cache thời điểm 48 2.4 Thông tin lƣu trữ Route Cache thời điểm 49 2.5 So sánh giao thức định tuyến 59 2.6 So sánh giao thức định tuyến 60 3.1 Thông số mô di chuyển mạng 75 3.2 Thông số mô tải mạng 79 DANH MỤC CÁC H NH V Số hiệu Tên hình hình Trang 1.1 Minh họa mạng không dây cố định 10 1.2 Minh họa mạng không dây với điểm truy cập cố định 10 1.3 Mơ hình mơ tả khái niệm mạng Ad hoc 12 1.4 Ứng dụng cho dịch vụ kh n cấp có thiên tai 15 1.3 Ứng dụng hội nghị 15 1.5 Ứng dụng cho home networking 16 1.6 Ứng dụng cho mạng cá nhân 16 1.7 Ứng dụng cho mạng xe cộ 17 2.1 Hệ tọa độ mô tả môi trƣờng mạng Ad Hoc 22 2.2 Phân loại giao thức định tuyến mạng Ad hoc 24 2.3 Quá trình gửi yêu cầu khám phá đƣờng 30 2.4 Tóm tắt xử lý nhận nút 35 2.5 Cơ chế xử lý khám phá đƣờng node DSR 45 2.6 Mơ hình mạng Ad Hoc gồm 12 nút 46 2.6.a Nút S phát gói tin RREQ đến nút lân cận A, E, F 47 2.6.b Nút A, F phát gói tin RREQ đến nút F, B, A, K, G 47 2.6.c Nút B, K, G phát gói tin RREQ đến nút C, G, H, K 48 2.6.d Nút H, C phát gói tin RREQ đến nút láng giềng I, D, J 49 2.6.e Nút D phát gói tin RREP nút S theo đƣờng đ khám phá 50 2.7 Minh họa chế trì thơng tin định tuyến 51 2.8 Định dạng gói tin 52 Số hiệu Tên hình hình Trang 2.9 Định dạng tin Hello 53 2.10 Định dạng tin TC 55 2.11 Định dạng tin MID 56 2.12 Định dạng tin HNA 56 2.13 Truyền multi-hop sử dụng OLSR 57 2.14 Thiết lập đƣờng link hai node 57 2.15 Thiết lập mối quan hệ hàng xóm hai node 58 2.16 Minh hoạ MPR 58 3.1 Tổng quan NS dƣới góc độ ngƣời dùng 63 3.2 Luồng kiện cho file Tcl chạy NS 65 3.3 Kiến trúc tầng NS2 65 3.4 M cấu hình di chuyển cho Node 67 3.5 Mô giao thức AODV 72 3.6 Chu n hóa liệu đầu giao thức AODV 73 3.7 Mô giao thức DSR 73 3.8 Chu n hóa liệu đầu giao thức DSR 74 3.9 Mô giao thức OLSR 74 3.11 Tỷ lệ gói tin nhận đƣợc 76 3.12 Độ trễ trung bình 77 3.13 Thơng lƣợng trung bình 77 3.14 Tải thơng tin định tuyến 78 3.15a Tỷ lệ gói tin nhận đƣợc giao thức AODV 79 3.15b Tỷ lệ gói tin nhận đƣợc giao thức DSR 80 3.15c Tỷ lệ gói tin nhận đƣợc giao thức OLSR 80 ... NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ MANET 1.1 Giới thiệu MANET 1.2 Các đặc điểm MANET 1.3 Phân loại CHƢƠNG 2: CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN AODV, DSR VÀ OLSR TRONG MANET 2.1 Giao thức định tuyến cổ điển 2.2 Giao. .. thức định tuyến AODV, DSR OLSR hệ thống mạng, từ đƣa khuyết điểm mà giao thức truyền thống áp dụng cho MANET Thông qua việc phân loại giao thức định tuyến MANET để so sánh đánh giá giao thức định. .. khai hệ thống mạng khơng dây ứng dụng tích cực vào MANET Chƣơng 2: Nghiên cứu giao thức định tuyến AODV, DSR OLSR MANET nh m tập trung sâu phân tích số thuật tốn định tuyến truyền thống giao thức