Nghiên cứu một số giao thức định tuyến trên mạng manet

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ VĂN LAI NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG MANET LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Đà Nẵng, năm 2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ VĂN LAI NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG MANET Chuyên ngành: Hệ thống Thông tin Mã số: 8480104 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS PHẠM ANH PHƢƠNG Đà Nẵng, năm 2021 i LỜI CẢM ƠN Em xin trân trọng biết ơn gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn, Tiến sĩ Phạm Anh Phƣơng, người tận tình dẫn dắt tạo điều kiện tốt để em hồn thành luận văn Đây hành trang vững cho nghiệp tương lai em Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Tin học trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng, thầy giáo Đại Học Sư Phạm Hà Nội, Đại Học Khoa Học Huế, Đại Học Đà Nẵng, cán phòng Khoa Sau Đại Học trường Đại Học Sư Phạm Đà Nẵng người trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập hồn thành khóa học Xin cảm ơn Lãnh đạo Ủy ban Phường Nại Hiên Đông, quận Sơn Trà thành phố Đà Nẵng tạo điều kiện để thân tham gia hồn thành tốt khố học Xin chân thành cảm ơn anh chị em lớp cao học Hệ Thống Thông Tin, K3536 bạn đồng nghiệp ln bên cạnh, động viên, khuyến khích suốt thời gian học tập thực đề tài Xin chân thành cảm ơn! ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn: Nghiên cứu số giao thức định tuyến mạng Manet cơng trình nghiên cứu độc lập hướng dẫn giáo viên: TS Phạm Anh Phương Luận văn sản phẩm mà nỗ lực nghiên cứu trình học tập trường giúp đỡ Giáo viên Hương dẫn Các số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không tr ng l p với đề tài khác Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Học viên Đỗ Văn Lai v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii TÓM TẮT ii MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nhiệm vụ đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .2 Giải pháp đề xuất Kết dự kiến .2 Bố cục luận văn .2 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY VÀ MẠNG MANET 1.1 Khái quát mạng không dây 1.2 Những đ c điểm mạng không dây 1.3 Các giao thức định tuyến mạng MANET 1.4 Một số ứng dụng mạng không dây 10 1.5 Kết luận chương 12 CHƢƠNG MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG MANET 13 2.1 Giao thức định tuyến CBRP (Cluster Based Routing Protocol) 13 2.1.1 Cơ chế định tuyến CBRP 14 2.1.2 Duy trì tuyến đường 16 2.1.3 Cơ chế cảm biến trạng thái kết nối 17 2.1.4 Cơ chế hình thành cụm (Cluster) 19 2.1.5 Khám phá cụm liền kề (Adjacent Cluster Discovery) 23 2.2 Giao thức định tuyến ZRP (Zone Routing Protocol) 26 2.2.1 V ng định tuyến định tuyến nội v ng (Intrazone Routing Protocol IARP) 26 2.2.2 Định tuyến liên v ng (IERP) 28 2.2.3 Giải pháp quảng bá biên BRP (Bordercast Resolution Protocol) 30 2.2.4 Cơ chế kiểm soát truy vấn (Query Control) 31 vi 2.3 Giao thức định tuyến DSDV (Destination - Sequenced Distance - Vector) 34 2.4 Giao thức định tuyến AODV 37 2.4.1 Khám phá đường 38 2.4.2 Thiết lập đường đảo chiều 39 2.4.3 Thiết lập đường chuyển tiếp 39 2.4.4 Quản lý định tuyến 40 2.4.5 Duy trì đường 41 2.4.6 Xử lý lỗi, hết hạn xóa bỏ tuyến 43 2.4.7 Quản lý kết nối nội v ng 44 2.4.8 So sánh ưu điểm nhược điểm giao thức ZRP, CBRP 45 2.4.9 So sánh giao thức định tuyến 46 2.5 Kết luận chương 47 CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG MANET 48 3.1 Giới thiệu môi trường mô NS 48 3.1.1 Tổng quan NS2 48 3.1.2 Kiến trúc NS2 48 3.2 Mô mạng không dây môi trường mạng NS 50 3.2.1 Tạo MobileNode NS 50 3.2.2 Tạo hoạt động cho nút 51 3.2.3 Các bước viết mã tcl để thực thi mô mạng wireless: 52 3.3 Mô giao thức định tuyến ZRP 54 3.3.1 Cài đ t module mô ZRP 54 3.3.2 Xây dựng kịch mô 55 3.4 Phân tích kết mô 56 3.4.1 Đánh giá hiệu giao thức định tuyến ZRP 56 3.4.2 So sánh hiệu hoạt động giao thức ZRP với CBRP 61 3.5 Kết luận chương 64 KẾT LUẬN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Nghĩa tiếng anh Nghĩa tiếng việt AODV Ad-hoc On Demand Distance Vector BSS Basic Service Sets Mơ hình mạng sở CBR Constant Bit Rate Tốc độ bít khơng đổi DSDV Destination Sequenced Distance Vector DSR Dynamic Source Routing IARP Internet Address Resolution Protocol IBSS Infrastructure Basic Service Sets FQMM Flexible QoS model for MANETs MAC Media Access Control Địa truy cập đường truyền MANET Mobile Ad hoc Network Mạng di động tùy biến không dây ZRP Zone Routing Protocol Giao thức định tuyến vùng OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing QoS Quality of Service RREP Route Replay Phản hồi thông tin định tuyến RREQ Router Request Yêu cầu thông tin định tuyến CBRP Cluster Based Routing Protocol Giao thức định tuyến vector khoảng cách theo yêu cầu Giao thức định tuyến khoảng cách đích Định tuyến nguồn động Giao thức phân giải ngược lại địa Internet Mơ hình mạng độc lập Mơ hình QoS thiết kế cho mạng di động Ghép kênh phân tần số trực giao Chất lượng dịch vụ Giao thức định tuyến dựa cụm viii DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 2.1 Tổng hợp trình định tuyến liên vùng (IERP) 29 2.2 So sánh giao thức định tuyến 47 3.1 Tỷ lệ gói tin gửi thành cơng theo N 56 3.2 Độ trễ trung bình theo N 58 3.3 Tỷ lệ gói tin gửi thành cơng theo v 59 3.4 Độ trễ trung bình theo v 60 3.5 Tỷ lệ gói tin gửi thành cơng ZRP so với CBRP theo N 61 3.6 Tỷ lệ gói tin gửi thành cơng ZRP CBRP theo v 63 ... hiểu giao thức định tuyến mạng MANET - Xây dựng mô giao thức định thức để đánh giá tính tối ưu giao thức định tuyến mạng MANET Trên sở lý thuyết so sánh, đánh giá tính tối ưu số giao thức định tuyến. .. QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY VÀ MẠNG MANET Chƣơng 2: MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG MANET Chƣơng 3: ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG MANET CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG... tối ưu giao thức định tuyến Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Một số giao thức định tuyến CBRP, ZRP, DSDV, AODV mạng MANET 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu đề tài