ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Nguyễn Kiên Giang NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN ĐA ĐƯỜNG HIỆU QUẢ, TIN CẬY VÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRÊN CƠ SỞ CẢI TIẾN GIAO THỨC[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Nguyễn Kiên Giang NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN ĐA ĐƯỜNG HIỆU QUẢ, TIN CẬY VÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRÊN CƠ SỞ CẢI TIẾN GIAO THỨC AOMDV LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Nguyễn Kiên Giang NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN ĐA ĐƯỜNG HIỆU QUẢ, TIN CẬY VÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRÊN CƠ SỞ CẢI TIẾN GIAO THỨC AOMDV Ngành: Khoa học máy tính Mã số: 9480101 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS NGUYỄN VĂN TAM Thái Nguyên - 2020 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập rèn luyện Trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông – Đại học Thái Nguyên, biết ơn kính trọng, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, Phịng Đào tạo Khoa Cơng nghệ thơng tin thuộc Trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông – Đại học Thái Nguyên thầy, giáo nhiệt tình hướng dẫn, giảng dạy tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thiện luận văn Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Văn Tam, người thầy trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện sát, nghiên cứu để hoàn thành đề tài Tuy nhiên điều kiện lực thân cịn hạn chế, luận văn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo, bạn bè đồng nghiệp để luận văn tơi hồn thiện Xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2019 Học viên Nguyễn Kiên Giang MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG MẠNG AD HOC DI ĐỘNG VÀ ĐỊNH TUYẾN ĐA ĐƯỜNG 1.1 Tổng quan mạng ad hoc di động 1.1.1 Định nghĩa mạng ad hoc di động 1.1.2 Đặc điểm mạng ad hoc di động 1.1.3 Ứng dụng mạng MANET 1.1.3.1 Ứng dụng quân đội 1.3.1.2 Các ứng dụng sống 10 1.3.1.3 Mạng cảm biến 12 1.3.1.4 Mạng Rooftop 12 1.3.1.5 Mở rộng phạm vi điểm truy cập 13 1.2 Giao thức định tuyến đa đường AOMDV 14 1.2.1 Tổng quan giao thức AOMDV 14 1.2.2 Vấn đề chống định tuyến lặp 15 1.2.3 Các đường tách biệt 18 1.2.4 Bảng định tuyến 24 1.2.5 Thuật toán cập nhật đường 25 1.2.6 Tiến trình khám phá đường 27 1.2.7 Cơ chế bảo trì đường 30 1.2.8 Cơ chế chuyển tiếp liệu 31 1.3 Một số nghiên cứu cải tiến giao thức AOMDV 31 1.5 Tổng kết chương 34 CHƯƠNG KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN ĐA ĐƯỜNG HIỆU QUẢ, TIN CẬY VÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CỦA GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN E2ELREEMR 36 2.1 Xây dựng độ đo định tuyến 36 2.2 Cơ chế hoạt động 38 2.3 Xác định lượng lại lượng lại tối thiểu 39 2.4 Xác định lượng truyền dự kiến 41 2.5 Xác định tổng lượng truyền dự kiến 42 2.6 Xác định số lần truyền dự kiến 43 2.7 Xác định tổng số lần truyền dự kiến 45 2.8 Chọn đường dựa CETX CETE 45 2.9 Tổng kết Chương 48 CHƯƠNG MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG GIAO THỨC 50 3.1 Thiết lập môi trường mô 50 3.2 Độ đo hiệu 51 3.3 Kết mô đánh giá 53 3.3.1 Tỷ lệ gói 53 3.3.2 Chi phí định tuyến chuẩn hố 54 3.3.3 Tổng lượng tiêu thụ 56 3.3.4 Thông lượng 57 3.3.5 Tỷ lệ truyền thành công 58 3.3.6 Chi phí định tuyến 59 3.3.7 Trễ đầu cuối trung bình 60 3.4 Tổng kết Chương 62 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường thuê bao số bất đối xứng AODV Ad hoc On demand Distance Vector Giao thức định tuyến theo yêu cầu dạng vector khoảng cách dành cho mạng ad hoc AOMDV Ad hoc On demand Giao thức định tuyến AODV đa Multipath Distance Vector đường CETE Cumulative Expected Transmission Energy Tổng lượng truyền dự kiến đường CETX Cumulative Expected Transmission Count Tổng số lần truyền dự kiến đường DA Destination Address Địa đích DoS Denial-of-Service Tấn công từ chối dịch vụ DSR Dynamic Source Routing Giao thức định tuyến nguồn động E2ELREEMR End-to-End Link Reliable Giao thức định tuyến đa đường Energy Efficient Multipath có liên kết đầu cuối tin cậy Routing tiết kiệm lượng ETE Expected Transmission Energy Năng lượng truyền dự kiến ETX Expected Transmission Count Số lần truyền dự kiến ISP Internet Serive Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet LET Link Expiration Time Thời gian hết hạn liên kết LPU Local Path Update Cập nhật đường nội LR-EEAOMDV Link Reliable Energy Efficient AOMDV Giao thức định tuyến AOMDV cải tiến độ tin cậy liên kết lượng sử dụng MANET Mobile Ad hoc Network Mạng ad hoc di động MDSDV Modified DestinationSequenced DistanceVector Giao thức định tuyến DSDV cải tiến MP-DSR Multipath Dynamic Source Routing Giao thức định tuyến DSR đa đường MP-OLSR Multipath Optimized Link State Routing Protocol Giao thức định tuyến OLSR đa đường MRE Minimal Residual Energy Năng lượng lại tối thiểu NS-2 Network Simulator version Phần mềm mô mạng NS phiên OLSR Optimized Link State Routing Protocol Giao thức định tuyến tối ưu trạng thái đường liên kết OMMREAOMDV Optimized Minimal Maximal nodal Residual Energy AOMDV Giao thức định tuyến AOMDV tối ưu lượng nút mạng QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RREP Route Reply Gói tin trả lời đường RREQ Route Request Gói tin u cầu tìm đường RRER Route Error Gói tin báo lỗi đường RSSI Received Signal Strength Indicators Chỉ số độ mạnh tín hiệu nhận SA Source Addrress Địa nguồn ZRP Zone Routing Protocol Giao thức định tuyến vùng MỞ ĐẦU Mạng Ad hoc di động (MANET) nhóm thiết bị tự trị di động cung cấp khả truyền thông đa chặng qua việc sử dụng liên kết khơng dây hình thành cấu trúc liên kết động Các mạng khơng có sở hạ tầng vật lý đầy đủ định tuyến, máy chủ, điểm truy cập, cáp truyền dẫn chế quản trị tập trung Mỗi nút di động MANET hoạt động với hai vai trò định tuyến nút người dùng đầu cuối Điều khiến mạng MANET kỳ vọng có ứng dụng rộng rãi khu vực chiến tranh, khắc phục thảm họa, hàng không thông tin liên lạc hàng hải, cơng nghiệp, gia đình Đối với mạng MANET, có nhiều vấn đề kỹ thuật cần phải giải như: (i) tính chất khơng dự đốn liên kết dẫn tới xung đột liệu tín hiệu truyền, (ii) di động nút mạng dẫn đến cấu trúc mạng động, (iii) thời lượng pin hạn chế thiết bị di động, (iv) vấn đề trạm ẩn trạm rõ xảy tín hiệu hai nút xung đột với nhau, (v) khó bảo trì đường thay đổi môi trường truyền (vi) thiếu chế bảo mật tạo hội cho công nghe thụ động, can thiệp chủ động rị rỉ thơng tin bí mật, giả mạo liệu, phát lại thông điệp công từ chối dịch vụ (DoS) Định tuyến vấn đề quan trọng cần xem xét số nhiều vấn đề cần giải MANET Các giao thức định tuyến đơn đường thường tìm thấy đường tối ưu cặp nút nguồn đích Do đó, đường bị phá vỡ, tiến trình khám phá đường lại kích hoạt dẫn đến chi phí độ trễ cao Tuy nhiên, giao thức định tuyến đa đường thiết lập kênh truyền thơng từ nguồn đến đích cách có đường dự phịng Khi đường bị lỗi q trình truyền thơng đầu cuối, đường dự phòng sử dụng để truyền tải liệu cách hiệu đến đích Đã có nhiều giao thức định tuyến đa đường đề xuất Đối với giao thức định tuyến đa đường sử dụng chế tìm đường trước giao thức MDSDV giao thức MP-OLSR, việc cập nhật bảng định tuyến thường xuyên dẫn đến việc tiêu thụ lượng lớn nhớ, băng thông lượng Để giải vấn đề này, giao thức định tuyến đa đường tìm đường theo yêu cầu đề xuất Những giao thức định tuyến đa đường tiêu biểu nhóm giao thức MP-DSR giao thức AOMDV Cũng có nhiều nghiên cứu đề xuất cải tiến giao thức AOMDV thành giao thức để đạt hiệu tốt Đó giao thức MMNE-AOMDV OMMNE-AOMDV với khả tiết kiệm lượng cao hơn; giao thức LL-EE-AOMDV với khả định tuyến đa đường hiệu qua liên kết tin cậy tiết kiệm lượng Đây giao thức có hiệu cao giao thức OMMNE-AOMDV, MMNE-AOMDV AOMDV Do số lượng đường giao thức LR-EE-AOMDV tạo hạn chế chế lựa chọn đường cặp nguồn-đích cách sử dụng kết hợp độ đo đầu cuối nên độ trễ đầu cuối giao thức cao số lượng kết nối lưu lượng liệu mạng tăng lên Mục tiêu đề tài nghiên cứu sâu giao thức định tuyến đa đường E2E-LREEMR sở cải tiến giao thức định tuyến đa đường AOMDV Giao thức có khả tìm nhiều đường khơng lặp qua liên kết tin cậy với sử dụng lượng cách hiệu theo điều kiện tài nguyên có sẵn để đáp ứng yêu cầu Chất lượng dịch vụ (QoS) khác ứng dụng Mức độ cải tiến hiệu giao thức E2E-LREEMR so với giao thức AOMDV chứng minh qua phân tích đánh giá kết mô hai giao thức phần mềm mô NS-2 Luận văn có bố cục sau: Sau phần mở đầu nội dung giới thiệu tổng quan mạng không dây di động ad hoc định tuyến đa đường trình bày Chương Chi tiết kỹ thuật định tuyến đa đường, hiệu quả, tin cậy tiết kiệm lượng giao thức định tuyến E2E-LREEMR sở cải tiến giao thức định tuyến AOMDV trình bày Chương Các kết mô phỏng, so sánh đánh giá hiệu giao thức định tuyến E2E-LREEMR giao thức định tuyến AOMDV trình bày Chương Cuối phần kết luận đưa nội dung tổng kết hướng phát triển luận văn 6 CHƯƠNG MẠNG AD HOC DI ĐỘNG VÀ ĐỊNH TUYẾN ĐA ĐƯỜNG 1.1 Tổng quan mạng ad hoc di động 1.1.1 Định nghĩa mạng ad hoc di động Mạng ad hoc di động (MANET) [3] mạng hình thành tập nút (máy/thiết bị) không dây, di động mà khơng có trợ giúp trạm quản lý tập trung, sở hạ tầng truyền thơng có trước can thiệp người dùng Việc truyền thông nút thực hai nút đủ gần để trao đổi gói tin Hình 1.1 Ví dụ mạng MANET Có thể hình dung mạng MANET đồ thị, nút mạng biểu diễn đỉnh đồ thị Nếu hai nút truyền thơng trực tiếp với nhau, liên kết biểu diễn đường nối hai nút Đồ thị biểu diễn đồ thị tùy ý, thay đổi hình dạng thời điểm Mạng MANET mạng độc lập, kết nối với mạng khác lớn hơn, ví dụ mạng Internet 7 Trong Hình 1.1 ví dụ mạng MANET gồm nút Phạm vi truyền thông nút biểu diễn hình trịn Các nút nằm phạm vi truyền thông truyền thơng trực tiếp với Kết nối nút mạng đặc trưng khoảng cách nút tính sẵn sàng hợp tác để tạo thành mạng tạm thời Các tính chất đặc trưng kết nối mạng MANET bao gồm: (1) Khoảng cách nút: Khoảng cách nút trạng thái gần chúng định nghĩa ranh giới mạng Chỉ cần hai nhiều nút chuyển động bán kính định tạo thành mạng ad-hoc Chính chuyển động làm cho khoảng cách nút thay đổi gây chất đặc biệt (ad-hoc) mạng (2) Tính sẵn sàng hợp tác: (1) điều kiện cần, chưa phải điều kiện đủ để thành lập mạng ad-hoc Các nút khoảng cách đủ gần phải sẵn sàng hợp tác để tạo thành mạng Nói cách khác, tự thân nút định “online” hay “offline” (3) Mạng ngang hàng tạm thời: Tại thời điểm nào, mạng ad-hoc xác định nút “online” khoảng cách định Một nút ln có xu hướng tham gia hay biến khỏi mạng Do đó, mạng coi tạm thời Hơn nữa, khơng có sở hạ tầng mạng cho trước, nút mạng phải truyền thông theo kiểu ngang hàng (peer-to-peer) 1.1.2 Đặc điểm mạng ad hoc di động Do ad hoc mạng không dây hoạt động không cần hỗ trợ hạ tầng mạng sở sở truyền thông đa chặng thiết bị di động vừa đóng vai trị thiết bị đầu cuối, vừa đóng vai trị định tuyến nên mạng ad hoc di động cịn có số đặc điểm bật sau [2]: Các nút mạng có tài nguyên hạn chế: Mỗi nút di động mạng cảm biến, điện thoại thông minh máy tính xách tay Thơng thường thiết bị có tài nguyên hạn chế so với máy tính mạng có dây khơng dây truyền thống tốc độ xử lý, dung lượng nhớ lượng nguồn pin nuôi sống hoạt động nút Chất lượng liên kết hạn chế: Các liên kết khơng dây thường có băng thơng nhỏ so với liên kết có dây Ngồi ra, ảnh hưởng chế đa truy cập, vấn đề suy giảm tín hiệu, nhiễu yếu tố khác, băng thông thực liên kết không dây thường thấp nhiều so với tốc độ truyền tối đa theo lý thuyết môi trường truyền không dây Cấu trúc động: Do tính chất di chuyển ngẫu nhiên nút mạng nên cấu trúc loại mạng thường xuyên thay đổi cách ngẫu nhiên thời điểm không xác định trước Trong thay đổi, cấu trúc mạng có thêm kết nối hai chiều kết nối chiều Độ bảo mật thấp mức độ vật lý: Mạng không dây di động thường chịu tác động mặt vật lý từ nguồn gây nguy hại an ninh nhiều so với mạng có dây Về khía cạnh vật lý, kỹ thuật gây an ninh bảo mật mạng nghe lén, giả mạo công từ chối dịch vụ thường dễ triển khai mạng ad ho di động mạng có dây truyền thống Có thể thấy đặc điểm yếu tố ảnh hưởng nhiều đến hiệu mạng ad hoc di động Để triển khai mạng ad hoc di động thực tế, thiết kế mạng phải giải thách thức sinh đặc điểm nêu mạng Những thách thức gồm vấn đề kỹ thuật khả truyền liệu định tuyến hiệu kích thước mạng thay đổi; đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) cho chương trình ứng dụng; chế chuyển đổi số dịch vụ từ mơ hình client-server; tiết kiệm lượng pin để kéo dài thời gian hoạt động nút mạng riêng lẻ toàn mạng; đảm bảo an ninh mạng; khả hợp tác nút mạng khả tự tổ chức mạng; 1.1.3 Ứng dụng mạng MANET Các công nghệ mạng không dây kiểu không cấu trúc đem lại nhiều lợi ích so với mạng truyền thống (cả khơng dây có dây) ngữ cảnh khó triển khai sở hạ tầng mạng cố định việc triển khai không khả thi lý mặt thực hành (địa hình,…) lý kinh tế (chi phí cáp khơng gian lớn, chi phí thiết lập nhiều điểm truy cập) Phần giới thiệu ứng dụng mạng MANET 1.1.3.1 Ứng dụng quân đội Những thành tựu công nghệ thông tin thường áp dụng quân đầu tiên, mạng không dây kiểu không cấu trúc ngoại lệ Nhiều năm nay, quân đội sử dụng mạng “packet radios” – nguyên mẫu mạng chuyển mạch gói khơng dây ngày Giải pháp mạng MANET cho quân đội có đặc điểm khác so với mạng MANET túy [1] Mạng MANET túy thường tn theo mơ hình điểm ngẫu nhiên, nút tự di chuyển theo hướng nào, với tốc độ Trong mơ 10 hình mạng MANET cho quân đội, nút phân nhóm theo chất tự nhiên chúng chúng thực nhiệm vụ cụ thể Xu hướng di động theo nhóm Hình 1.2 minh hoạ khác mơ hình di động mạng MANET tuý mạng MANET quân đội Mạng MANET túy Mạng MANET qn đội Hình 1.2 Mơ hình di động mạng MANET túy mạng MANET quân đội Do đó, đưa mơ hình chuyển động theo nhóm, vấn đề mạng MANET trở nên cụ thể (ví dụ: định tuyến, sử dụng ứng dụng thời gian thực tiếng nói, video,…), cho phép phát triển giải pháp tối ưu 1.3.1.2 Các ứng dụng sống Mạng MANET lý tưởng trường hợp khơng có sẵn sở hạ tầng thông tin, nhiên lại cần phải thành lập mạng tạm thời nhằm trao đổi thông tin hợp tác làm việc Tại vùng bị thiên tai, thảm họa, khó có sở hạ tầng thơng tin vững Hệ thống có trước bị hỏng bị phá hủy hoàn toàn 11 Tại vùng có thảm họa, tất phương tiện hệ thống truyền thơng bị phá hủy hồn tồn Mỗi xe cảnh sát, cứu hỏa, cứu thương,… trang bị thiết bị đầu cuối di động – phần mạng ad-hoc Mỗi nhân viên mang theo thiết bị đầu cuối di động Các thiết bị đầu cuối liên kết với nhau, hình thành nên mạng tạm thời nhằm trao đổi thơng tin Cấu hình mạng thay đổi theo thời điểm khác Ngoài ra, thiết bị đầu cuối di động không cung cấp chức gửi nhận thơng tin mà cịn chuyển tiếp thơng tin – đóng vai trị router Internet Đối với ứng dụng hội thảo, khác với cách làm truyền thống người tham gia hội thảo muốn chia sẻ tài liệu cho gửi file đính kèm qua email chép qua thiết bị lưu trữ thứ cấp có khả di động, tất người tham dự hội thảo sử dụng thiết bị di động để tạo thành mạng ad-hoc suốt thời gian Các thiết bị truyền thơng với nhau, truyền/nhận tài liệu sử dụng hội thảo Khi hội thảo kết thúc, thiết bị tắt nguồn, mạng tự bị hủy bỏ Mạng MANET ứng dụng sống Chẳng hạn mạng động hình thành từ hai thiết bị cầm tay thơng minh em học sinh để chơi game Môi trường mạng mạng không dây kiểu khơng cấu trúc túy, tức khơng có sở hạ tầng cáp, thiết bị đầu cuối tự cấu hình để thành lập mạng, mà khơng có quản lý tập trung Mạng tự chia nhỏ thành mạng con: mạng riêng em học sinh bạn em, mạng “chung” khởi tạo người muốn chia sẻ chương trình trị chơi điện tử máy Hai mạng trộn lẫn vào cách linh động 12 1.3.1.3 Mạng cảm biến Cảm biến thiết bị nhỏ, phân tán, giá thành thấp, tiết kiệm lượng, có khả truyền thơng khơng dây xử lý cục Mạng cảm biến mạng gồm nút cảm biến (sensor) – nút hợp tác với để thực nhiệm vụ cụ thể, ví dụ như: giám sát mơi trường (khơng khí, đất, nước), theo dõi mơi trường sống, hành vi, dân số lồi động, thực vật, dị tìm động chấn, theo dõi tài nguyên, thực trinh thám quân đội, Trước mạng cảm biến thường bao gồm lượng nhỏ nút cảm biến kết nối cáp tới trạm xử lý tập trung Ngày nay, nút mạng cảm biến thường không dây, phân tán để vượt qua trở ngại vật lý môi trường, tiết kiệm lượng nhiều trường hợp khơng thể có hạ tầng có sẵn lượng truyền thông Công nghệ mạng không dây kiểu không cấu trúc thường áp dụng để triển khai mạng cảm biến do: Các nút cảm biến phân tán vùng khơng có sẵn sở hạ tầng truyền thơng lượng Các nút phải tự hình thành kết nối Các nút phải tự tự cấu hình, tự hoạt động trường hợp Cấu hình mạng ln thay đổi (các nút cảm biến bị hỏng, nút thêm vào,…), mạng cảm biến phải tự thích nghi với thay đổi 1.3.1.4 Mạng Rooftop Là công nghệ bùng nổ để cung cấp truy cập mạng băng thông rộng tới gia đình, cách để thay ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) 13 công nghệ tương tự khác Mạng rooftop sử dụng công nghệ mạng ad-hoc để mở rộng phạm vi số điểm truy cập – điểm nối với nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) Mỗi người truy cập trang bị router adhoc cho phép chuyển tiếp lưu lượng thay mặt người truy cập khác Từ khía cạnh ad-hoc, mạng MANET tương đối tĩnh – cấu hình mạng thay đổi Hình 1.3 Một ví dụ mạng Rooftop 1.3.1.5 Mở rộng phạm vi điểm truy cập Trong mạng không dây sử dụng rộng rãi ngày nay, nút mạng di động kết nối với điểm truy cập theo cấu hình hình Để kết nối vào mạng, người sử dụng phải phạm vi truy cập mạng Do phạm vi truy cập giới hạn sở hạ tầng chặng (one-hop) cấu hình này, điểm truy cập phải trải rộng toàn vùng, bao phủ khắp nơi muốn kết nối với 14 Sử dụng mạng không dây kiểu không cấu trúc, nhu cầu cần điểm truy cập giảm – người sử dụng bên phạm vi truy cập “tiếp sóng” thơng qua nhiều nút trung gian để truy cập vào mạng 1.2 Giao thức định tuyến đa đường AOMDV 1.2.1 Tổng quan giao thức AOMDV Giao thức AOMDV [8] giao thức định tuyến đa đường theo yêu cầu dạng vectơ khoảng cách thiết kế dành cho mạng MANET Nó phát triển từ giao thức AODV sở chia sẻ số đặc điểm với giao thức AODV Nó dựa khái niệm vectơ khoảng cách sử dụng phương pháp định tuyến chặng Hơn nữa, giao thức AOMDV tìm thấy đường theo yêu cầu cách sử dụng tiến trình khám phá đường Sự khác biệt hai giao thức nằm số lượng đường tìm sau tiến trình khám phá tuyến Trong giao thức AOMDV, việc truyền gói RREQ từ nguồn tới đích thiết lập nhiều đường dẫn ngược nút trung gian nút đích Nhiều gói RREP qua đường nghịch hướng nút nguồn để tạo thành nhiều đường thuận đến đích nút nguồn nút trung gian Giao thức AOMDV cung cấp cho nút trung gian đường dự phòng nhằm làm giảm tần suất khám phá đường Vấn đề trọng tâm giao thức AOMDV vấn đề đảm bảo phát nhiều đường khơng lặp phân tách tiến trình tìm đường hiệu cách sử dụng tiến trình khám phá đường dựa vào kỹ thuật “làm ngập tràn” (flooding) Các quy tắc cập nhật đường giao thức AOMDV áp dụng cục nút đóng vai trị việc trì đường khơng lặp phân tách Các nội dung trình bày chương ý tưởng để đạt hai thuộc tính Các phần tiếp trình bày cách đưa ý tưởng vào giao 15 thức AOMDV bao gồm mô tả chi tiết quy tắc cập nhật đường nút tiến trình khám phá đa đường Đề xuất thiết kế giao thức AOMDV tái sử dụng nhiều thơng tin định tuyến có sẵn giao thức AODV Do đó, hạn chế chi phí phát sinh việc khám phá nhiều đường Đặc biệt, khơng sử dụng thêm gói điều khiển đặc biệt Trên thực tế, gói RREP RERR bổ sung để phát bảo trì đa đường với vài trường bổ sung gói điều khiển định tuyến (RREQ, RREP RERR) chi phí bổ sung giao thức AOMDV so với giao thức AODV 1.2.2 Vấn đề chống định tuyến lặp Các quy tắc cập nhật tuyến giao thức AODV giới hạn nút tìm tối đa đường cho đích Do đó, cần thiết phải sửa đổi quy tắc cập nhật đường để nút có nhiều đường cho đích Tuy nhiên, sửa đổi cần thực để đảm bảo vấn đề tránh định tuyến lặp Có hai vấn đề phát sinh tính tốn nhiều đường dẫn khơng lặp nút cho đích Một là, nút chọn đường nhiều đường để cung cấp quảng bá cho nút khác? Do tuyến đường có số chặng khác nên việc lựa chọn đường tạo thành đường lặp vòng Hai là, nút nhận quảng bá đường có chấp nhận đường nhận hay không? Việc chấp nhận tất đường gây tượng định tuyến lặp Hình 1.4 minh họa vấn đề đường lặp vòng ví dụ đơn giản Trong Hình 1.4(a), nút D đích nút I có hai đường đến D - đường chặng qua nút M (I –M –N –O–P –D) đường chặng trực tiếp (I - D) Giả sử tuyến đường (I –M –N –O–P –D) quảng bá đến nút J tuyến đường (I – ... ad hoc định tuyến đa đường trình bày Chương Chi tiết kỹ thuật định tuyến đa đường, hiệu quả, tin cậy tiết kiệm lượng giao thức định tuyến E2E-LREEMR sở cải tiến giao thức định tuyến AOMDV trình...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Nguyễn Kiên Giang NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN ĐA ĐƯỜNG HIỆU QUẢ, TIN CẬY VÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRÊN CƠ SỞ CẢI TIẾN GIAO. .. cuối giao thức cao số lượng kết nối lưu lượng liệu mạng tăng lên Mục tiêu đề tài nghiên cứu sâu giao thức định tuyến đa đường E2E-LREEMR sở cải tiến giao thức định tuyến đa đường AOMDV Giao thức