Đánh giá hiệu năng các giao thức định tuyến aodv và anthocnet trên mạng manet

BO GIAO DUC VA DAO TAO DAI HOC HUE TRUONG DAI HOC KHOA HOC TRINH MINH KY DANH GIA HIEU NANG CAC GIAO THUC DINH TUYEN AODV VA ANTHOCNET TREN MANG MANET CHUYEN NGANH: KHOA HOC MAY TINH MA SO: 60 48 01 01 LUAN VAN THAC SI KHOA HOC DINH HUONG NGHIEN CUU NGUOI HUONG DAN KHOA HOC PGS.TS VO THANH TU Thừa Thiên Huế, 2018 LOI CAM DOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn giúp đỡ Thầy PGS.TS Võ Thanh Tú Trong toàn nội dung nghiên cứu luận văn, vấn để trình bày tìm hiểu nghiên cứu cá nhân tơi trích dẫn từ nguồn tài liệu có ghi tham khảo rõ ràng, hợp pháp Trong luận văn, tơi có tham khảo đến số tài liệu số tác giả liệt kê mục tài liệu tham khảo Tác giả Trình Minh Kỷ LOI CAM ON Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy Cô giáo Khoa Công nghệ thông tin trường Đại học Khoa học Huế trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập nghiên cứu chương trình cao học Đặc biệt tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc đến thây giáo hướng dẫn PGS.TS Võ Thanh Tú, người tận tình dẫn dắt tạo điều kiện tốt đề tơi có thê hồn thành luận văn Tôi xiú gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè, người ln bên cạnh, quan tâm, động viên giúp vượt qua khó khăn q trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Cuối xin chân thành cảm ơn đồng chí Lãnh đạo đơn vị Trung tâm Công nghệ thông tin Truyền thông tạo điều kiện cho tơi học hồn thành tốt khóa học Xin chan thành cảm ơn Tác giả Trình Minh Kỷ MUC LUC DANH MỤC CÁC BẢNG 22 22 2222211211121112111211122112111221122222222 xe i DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỎ THỊ, .-2S21 2212221221221121122112121 22 2e ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTT 2-22222211221122112211221122121121122 e6 iii MO DAU ooo eons eoe ceo essesseeveev verter tev teveesenastatitartatitistinetisetstesasetaretietaesaneeaees Chương I TÔNG QUAN VẺ MẠNG MANET 25 222222122212211222122222 2e, 1.1 GIỚI THIỆU -2-©22222222512251221121111112111111111111111111112 re 1.2 PHÂN LOẠI MẠNG MANETT -25:222222112221122211222.211.2112.1xe 1.2.1 Phân loại mạng MANET theo cách thức định tuyến " 1.2.2 Phân loại mạng MANET theo chức nút . . .+s: 1.3 VẤN ĐẺ ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG MANETT -2-22-222222zz2sce2 1.3.1 Các thuật toán định tuyến truyền thống . 2-22222222221221221 22.2 1.3.2 Bài toán định tuyến mạng MANET © 222222122212221221222 e6 10 1.4 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG MANET . -c-s¿ 11 1.4.1 Giao thức định tuyến unicast mạng MANET 2 11 1.4.2 Giao thức định tuyến multicast mạng MANET - 14 1.5 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN AODV (AD-HOC ON-DEMAND DISTANCE VECTOR ROUTTNGI .52: 2222222112221121112112222 2e 19 1.5.1 Giới thiệu giao thức AODV . -222222122211221122122122.212 e6 19 1.5.2 Nguyên lý hoạt động AODV che 20 1.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG -22: 2221221122212222112221.212.2 re a7 Chương THUẬT TỐN TĨI ƯU HĨA ĐÀN KIÉN VÀ ỨNG DỰNG TRONG ĐỊNH TUYẾN TREN MẠNG MANET -©2222222221222112212212222112 2x6 28 2.1 GIỚI THIỆU .-©222221221221122112211211122112112112112112122122 xe 28 bnN‹.nn - 2.1.2 Kiến nhân tạo .- - 5c n1 212212112 E111 28 rrrrrre 32 thời gian kiến theo nhánh ngắn Điều hiểu loại thăm dò, tìm đường Một điều thú vị điều gi sé xay sau tìm kiếm hội tu lại xuất đường từ tổ đến nguồn thức ăn Việc thực nghiệm sau: Ban đầu từ tổ đến nguồn thức ăn có nhánh đài sau 30 phút thêm nhánh ngắn (xem hình 2.6) Trong trường hợp này, nhánh ngắn thường không kiến chọn mà chúng tập trung nhánh dài Điều giải thích nồng độ vết mùi cạnh dài cao bay chậm vết mùi nên đại đa số kiến lựa chọn nhánh dài (vì nơng độ vết mùi cao) hành vi tiếp tục củng cố nhánh dài, nhánh ngắn xuất Việc bay vết mùi có lợi cho việc tìm đường mới, nghĩa việc bay có thé giúp kiến quên đường tối ưu cục để tìm đường tốt khám phá Aw 30 ae ZO Thức ăn Hình 2.6 Thí nghiệm ban đầu nhánh dài sau 30 phút thêm nhánh ngắn 2.1.2 Kiến nhân tạo Qua thử nghiệm cầu đơi cho thấy rõ ràng có khả xây đựng tối ưu hóa đàn kiến: Thơng tin để tìm đường ngắn điểm có thê dựa vào quy tắc xác suất Mô kiến tự nhiên, người ta đùng đa tác tử (multiagent) làm đàn kiến nhân tạo, kiến có nhiều khả kiến tự nhiên Mỗi kiến nhân tạo (về sau gọi kiến) có nhớ riêng, có khả ghi nhớ đỉnh thăm hành trình tính độ dài đường chọn Ngồi kiến 32 DANH MUC CAC BANG Trang Bang 2.1 Tóm tắt giao thức phan tích 38 Bảng 3.1 Định nghĩa tham số mạng 70 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỊ THỊ Trang Hinh 1.1 Cấu trúc MANET Hinh 1.2 Multi-hop Hinh 1.3 Mơ hình mạng phân cấp Hinh 1.4 Phân loại giao thức định tuyến cho mạng MANET Hinh 1.5 Giao thức định tuyến Multicast mạng MANET 14 Hinh 1.6 Truyền gói tin AODV 20 Hinh 1.7 Cơ chế xử lí khám phá tuyến nút AODV 22 Hinh 1.8 Hình thành tuyến đảo ngược (Reverse Path) 23 Hinh 1.9 Hình thành tuyến chuyền tiếp (Forward Path) 23 Hinh 2.1 Vết kiến từ t6 đến nguồn thức ăn 28 Hinh 2.2 Kiến đối phó với trở ngại 28 Hinh 2.3 Các kiến cố gắng tìm tuyến thay 28 Hinh 2.4 Các kiến qua tuyến ngắn 29 Hinh 2.5 Thí nghiệm cầu đơi 30 Hinh 2.6 Thí nghiệm ban đầu nhánh đài sau 30 phút thêm nhánh ngăn 31 Hinh 2.7 Mơ tả trạng thái thuật tốn AntHocNet 43 Hinh 2.8 Ví dụ xây dựng tuyến mạng MANET 52 Hinh 3.1 Cấu trúc NS-2 66 Hinh 3.2 Luồng kiện cho file Tel chay NS 68 Hinh 3.3 Thiết lập mô cho AntHoeNet 71 Hinh 3.4 So sánh AntHoeNet AODV kịch I 73 Hinh 3.5 So sánh AntHoeNet AODV kịch 75 Hinh 3.6 So sánh AntHoeNet AODV kịch T7 li DANH MUC CAC CHU VIET TAT MANET Mobile Ad Hoc Network Mạng tùy biến động ACO Ant Colony Optimization Tối ưu hóa đàn kiến AS Ant System Hệ kiến AS GA Genetic Algorithm Giải thuật di truyền SA Simulated Annealing Thuật tốn mơ luyện kim AODV Ad-hoc On-demance Distance Vector routing Giao thức định tuyến véc tơ khoảng cách theo yêu câu FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền tập tin CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit có định RED Random Early Detection Hàng đợi dò sớm ngẫu nhiên CBQ Class Based Queueing Hàng đợi dựa lớp ACK Acknowledgement Gói báo nhận IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers Viện kỹ thuật điện điện tử IETF Internet Engineering Task Force Nhóm nghiên cứu IETF IP Internet Protocol Giao thức Internet TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiến truyền tải MAC Media Access Control Điều khiến truy cập đường truyền NAM Network Animator Minh họa mạng NS Network Simulator Mô mạng PDA Personal Digital Assistants Thiết bị hỗ trợ cá nhân RERR Route Error Lỗi tuyến RREP Route Reply Hồi đáp tuyến RREQ Route Request Yêu cầu tuyến 1H RRFA Route Repair Forward Ant Forward Ant sửa chữa tuyến RFA Reactive Forward Ant Forward Ant phản ứng PDR Packet Delivery Ratio Tỉ lệ phát gói tin EED End-to-End Delay Độ trễ end-to-end TTL Time-To-Live Thời gian tổn UDP User Datagram Protocol Giao thức gói người dùng LAN Local Area Network Mạng cục WAN Wide Area Network Mạng diện rộng WLAN Wireless Local Area Network Mạng cục không dây SINR Signal-to-Interference plus Noise Ratio Tỷ số giao thoa nhiễu tín hiệu RWPMM Random Waypoint Mobility Model Mơ hình hành trình ngẫu nhiên QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ iv MO DAU Ly chon dé tai Mang Ad hoc di déng (Mobile Ad Hoc Network - MANET) cho phép cac máy tính, thiết bị mạng thực kết nối truyền thông với mà không cần dựa vào hạ tầng mạng hệ thống điều khiên trung tâm Với phát triển dịch vụ mạng theo hướng cá nhân hóa, di động hóa hướng đến dịch vụ tích hợp khả phát triển mạng MANET có nhiều triển vọng Về mặt thực tiễn mạng MANET hữu ích cho nhu cầu truyền thơng có tính chất tạm thời khu vực hội nghị, hội thảo kiện nơi mà khó khăn việc thiết lập hệ thống mạng có sử dụng sở hạ tầng Với đặc điểm mạng tự câu hình gồm nút kết nối với thông qua kết nối vô tuyến tạo nên mạng khơng có sở hạ tầng Do đó, định tuyến MANET thách thức lớn tính động MANET, băng thơng han chế, công suất tiêu thụ không ổn định mơi trường Tối ưu hóa đàn kiến (Ant Colony Optimization - ACO) thuật toán để giải vấn để định tuyến MANET phẩm kiến AntHoeNet dựa hành vi tìm kiếm thực thuật tốn thích nghi cho việc định tuyến MANET dựa ý tưởng từ ACO AntHoeNet thuật toán lai, chứa yếu tố phản ứng chủ ứng Thuật toán phản ứng theo nghĩa thu thập thơng tin định tuyến điểm đến tham gia vào phiên truyền thơng Nó chủ ứng theo nghĩa cố gắng trì cải tiến thơng tin đường dẫn phiên truyền thông diễn (khơng giống thuật tốn túy phản ứng, khơng tìm kiếm thơng tin định tuyến tuyến biết đến khơng cịn hợp lệ nữa) Thông tin định tuyến lưu trữ bảng pheromone tương tự với bảng sử dụng thuật toán định tuyến ACO khác Chuyển tiếp kiểm sốt gói liệu thực theo cách ngau nhiên, sử dụng bảng Trong hình 3.1, NS Bộ biên dịch Tel mở rộng hướng đối tượng: bao gồm đối tượng Bộ lập lịch Sự kiện, đối tượng Thành phan Mạng mô đun Trợ giúp Thiết lập Mạng (hay mô đun Plumbing) Để sử dụng NS-2, người sử dụng lập trình ngơn ngữ kịch OTcl Người sử dụng có thê thêm mã nguồn Otcl vào NS-2 cách viết lớp đối tượng OTel Những lớp biên dịch với mã nguồn gốc Kịch OTel thực việc sau: - Khởi tạo Bộ lập lịch Sự kiện - Thiết lập Mơ hình mạng dùng đối tượng Thành phần Mạng - Báo cho nguồn traffic nao bat đầu truyền ngưng truyền packet Bộ lập lịch Sự kiện Bộ lập lịch Sự kiện NS-2 thực việc sau: - Tổ chức Bộ định thời gian Mô - Huỷ kiện hàng đợi kiện - Triệu gọi Thành phần Mạng mô - Phụ thuộc vao mục đích user kịch mơ OTcl ma két qua mơ lưu trữ file trace Định dạng file trace tải vào ứng dụng khác đề thực phân tích: - File nam trace (file.nam): Chứa thơng tin hình trạng mạng nút mạng, đường truyền, vết gói tin, dùng cho minh hoa mang thiết lập - File Trace (file.tr): Tép ghi lại vết kiện mô phỏng, tệp file dạng text có cấu trúc đùng cho công cụ lần vết giám sát mô như: Gnuplot, XGRAPH hay TRACEGRAPH 69 f Ze Out.nam ` TCL file File.tel ————* —— - \ NAM Visual Simulation NS Í_= Outtr ¬ Tracing and Monitoring Simulation 2) Hình 3.2: Luồng kiện cho file Tel chạy NS Khả mô NS-2 NS-2 hỗ trợ mơ tốt cho mạng có dây mạng không dây Bao gồm ưu điểm bật sau: - Khả kiểm tra tính ơn định giao thức mạng tổn - Khả đánh giá giao thức mạng trước đưa vào sử dụng - Khả thực thi mơ hình mạng lớn mà gần ta khơng thể thực thi duoc thực tế - Khả mô nhiễu loại mạng khác NS-2 co khả mơ phỏng: - Các mơ hình mạng: LAN, WAN, di động, vệ tinh - Các giao thức mạng như: TCP, UDP, - Các dịch vụ nguồn lưu lượng như: FTP, CBR, VBR, Telnet, http - Các kỹ thuật quản lý hàng đợi: Vào trước trước (Drop Tai), loại bỏ sớm ngẫu nhiên (RED-Random Early Drop) xếp hàng dựa phân lớp - CBQ (Class-Based Queueing), - Các thuật toán định tuyến nhu Dijkstra, Distance Vector, Link State, - Cac chuan IEEE 802.11, IEEE 802.3 70 - NS-2 ciing thu thi multicasting va vai giao thức lớp điều khiển truy cập đường truyền MAC mô LAN 3.2 CAC KICH BAN MO PHONG Mục đích chương đánh giá hiệu giao thức định tuyến AntHoeNet so với giao thức định tuyến khác AODV cách sử dụng trình mơ NS-2, qua kịch mơ khác Các số sử dụng Tỉ lệ phân phối gói tin (PDR), Độ trễ end-to-end (EED) Chi phí định tuyến Do vậy, tơi xây dựng kịch bản, sau thay đổi tham số: Tốc độ di chuyền nút, tốc độ gửi liệu, số nút, kích thước mạng, 3.2.1 Môi trường mô Các mô thực NS2, phiên NS2.34 với lập trình TCL (Tool Command Language) Hai tập tin đầu tạo sau chạy chương trình tcl *.nam *.tr Trong Nam cơng cụ dựa TCL/TK để xem tôpô mô mạng đồ họa truyền gói tin giới thực Nó cho thấy bố cục hợp lý tơ pơ mạng, hình ảnh động mức gói tin cơng cụ kiêm tra liệu Hiệu giao thức định tuyến đánh giá cách lấy số nút, thời gian tạm đừng tốc độ làm tham số kết AntHoeNet so sánh với giao thức định tuyến tham chiếu, tức AODV Mơ hình di động sử dụng mơ hình di động Random Waypoint (RWP) vùng hình chữ nhật 3000 x 1000 m” gồm 100 nút với nguồn lưu lượng liệu FTP Các cặp nguồn-đích truyền tải ngẫu nhiên qua mạng Ở đây, gói tin nguồn ngẫu nhiên đến đích ngẫu nhiên Các nút động liên kết không dây Thời gian mô 900 giây, tốc độ di chuyển nút chọn ngẫu nhiên 20 m/s Thời gian nút dừng lại đặt 30 giây Tốc độ gửi gói tin cặp số cặp đích nguồn-đích thay đơi để thay đổi tải cung cấp mạng Mỗi 180 giây, 20 phiên giao tiếp khác tạo ngâu nhiên 71 Bảng 3.1 Định nghĩa tham số mạng Channel Type Channel/WirelessChan nel Radio-Propagation model Propagation/TwoRayGr ound Network Interface Phy/WirelessPhy Type MAC Type Interface Mac/802_ Queue Type Queue/DropTail/PriQu eue Antenna Model Antenna/OmniAntenna Max Packet in ifq 64 Number 100 of Mobile Nodes Grid Size(X x Y) 3000 x 1000 Routing Protocol AntHocNet, AODV Simulation Time in 900 s Traffic type TCP Mobility Speed 0-20 m/s Energy in Joules 10000 sec 3.2.2 Thuật toán sử đụng để so sánh Để so sánh đánh giá hiệu giao thức định tuyến AntHoecNet Tiến hành so sánh AntHoecNet với AODV 72 AODV định tuyến giao thức định tuyến phản ứng đước xem xét giao thức chuẩn mạng MANET (Mobile Ad hoc Network) WMN (Wireless Mesh Network) tổ chức IETE MANET Giao thức định tuyến AODV trình bày phân 1.5 3.2.3 Các tiêu chuẩn đánh giá Để đánh giá hiệu giao thức định tuyến AntHoeNet so với giao thức khac mang MANET, su dung cac đơn vị đo lường sau: - Tỷ lệ phat g6i tin (Packet Delivery Ratio): tỷ lệ số lượng gói tin liệu nhận số lượng gói tin gửi - Độ trễ trung binh end-to-end (Average End-to-End Delay): thời gian trung bình việc truyền tải gói đữ liệu mạng từ nguồn đến đích - Chi phí định tuyến (Routing Overhead): tỉ lệ số gói tin định tuyến số gói tin mà đích nhận Số liệu cung cấp dấu hiệu cho biết thêm băng thông tiêu thụ 3.3 KET QUA MO PHONG Mô thực ba kịch khác nhau, tạo từ sửa đổi nhỏ môi trường mô tả mục 3.2.1 73 EEE Deca Sues #Đl]mnyinsimtlinliulipluylnuluulinliuliuiulatliulunliuliuluulntlinlinlinlulnplntlinliulnluulnnlntlinlinlieluuintltliuliulinliulanlinliuliulaulnluuluuitlinltylnlulutlinlipluulnpll Hình 3.3 Thiết lập mô cho AntHocNet - Kịch 1: Trong kịch thứ nhất, để xác minh xem giao thức ứng xử với tăng tính động nút Thực mô mạng môi trường với thông số mô tả mục 3.2.1 Sự thay đổi môi trường thực để biểu thị gia tăng thời gian tạm dừng Bằng cách này, với thời gian mơ phỏng, nút mạng có xu hướng di chuyên thường xuyên kịch Tiến hành mơ 10 lần lấy trung bình kết đo đạc 10 lần mô Kết thu sau: 74 Biểu đồ độ tré trung binh end-to-end = oS ° = o pus-o}-pua yurtq Suny 21) OG 100 200 300 400 500 600 700 800 900 700 800 900 Thoi gian m6 phong (s) AODV - AntHocNet (a) Biểu đồ tỉ lệ phát gói tin thành cơng oe oO Suos tqượu) un 1o8 yeyd 97 1, ©Oo +Oo aA C CS 100 200 300 400 500 600 Thời gian mô (s) - AntHocNet (b) 75 AODV Biéu dé chi phi dinh tuyén Chi phi dinh tuyén 60,000 50,000 40,000 + 30,000 20,000 10,000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Thoi gian m6 phong (s) rome AntHocNet ——AODV (c) Hình 3.4 So sánh AntHocNet AODV kịch (a) Độ trễ trung bình end-to-end, (b) Tỉ lệ phát gói tin thành cơng, (c) Chi phi định tuyến Hình 3.4a cho thấy thời gian đầu thực mơ phỏng, mạng động AntHoeNet có độ trễ trung bình end-to-end khơng tốt AODV Khi thời gian mô tăng lên, tính di động mạng tăng, độ trễ trung bình end-to-end AntHocnet giảm dần so với AODV AntHoeNet thể tỉ lệ phát gói tin thành cơng (Hình 3.4b) chi phí định tuyến (Hình 3.4c) khơng tốt AODV Hoạt động hiệu xảy kết nối bị hạn chế di chuyển nút trở nên động (đây đặc tính cụ thể RWP), tao lượng phát tán lớn gói tin điều khiển, góp phần làm tắc nghẽn mạng, AntHoecNet cố gắng sửa chữa tuyến đường bị cách gửi forward ant sửa chữa tuyến (RRFA) thông qua phat broadcast - Kịch 2: Trong kịch thứ hai xem xét cách giao thức ứng xử với gia tăng mật độ nút, nghĩa diện tích mơi trường mạng không thay đổi Tiến hành mô mạng với tham số trình bày phần 3.2.1 có thay đổi tăng số nút mạng 50, 75, 100, sau: 76 125, 150 Kết thu Như kịch 1, AntHocNet kich ban thực tốt AODV độ trễ trung bình end-to-end (Hình 3.5a) khơng tốt tỷ lệ gói tin phân phối thành cơng (Hình 3.5b) va chi phi định tuyến (Hình 3.5c) mật độ nút mạng tăng lên Trong mô AODV tăng đáng kế phát hành gói tin, điều quan sát thấy có nhiều nút kết hợp mạng phí định tuyến tạo giao thức AODV tăng, gia tăng gói tin điều khiển gửi nút phát hiện, ví dụ, cố kết nối, gây phát hành gói tin cho tìm kiếm tuyến đường đến đích bị Tuy nhiên, vào lúc bắt đầu mô AntHoeNet có phí định tuyến cao so với AODYV, điều xây AntHoeNet ngồi việc gửi forward ant phan tng (RFA) dé phát broadcast cịn sử dụng thơng điệp hello thường xun với số lượng lớn AODV phát hành Mặc dù bổ sung nút vào mạng, AntHoeNet không tăng cường gói tin theo cách giống AODV, AntHoeNet việc tìm kiếm thêm tuyến điều đo đặc tính đường, khác với kịch 1, nơi mà kết nối bị gián đoạn thường xuyên Trong kịch 2, AntHocNet ngăn chặn gói liệu phát trình phát broadcast (như trường hợp AODV), hầu hết có tuyến phu trợ gián đoạn phát tuyến đường khác đến đích D6 tré trung binh end-to-end Biểu đồ độ trễ trung bình end-to-end 100 200 300 400 500 600 Thời gian mô (s) “re AntHocNet (a) 77 ——— AODV 700 800 900 iv Biểu đồ tỉ lệ phát gói tin thành cơng on s + Oo Đ ø 08 83 06 ,5 04 S02 on #0 so 100 200 300 400 500 600 700 800 900 800 900 Thoi gian m6 phong (s) = enone AntHocNet ——AODV (b) Biểu chi phi định tuyen 70,000 s 60,000 50,000 = ,5 40,000 ‘a 30,000 a Š 20,000 10,000 0 100 200 300 400 500 600 700 Thời gian mơ (s) tone AntHocNet ——— AODV (c) Hình 3.5 So sánh AntHocNet AODV kịch (a) Độ trễ trung bình end-to-end, (b) Tỉ lệ phát gói tin thành cơng, (e) Chi phi định tuyến - Kịch 3: Trong kịch thứ ba tiến hành kiểm tra thích nghi thuật tốn AntHocNet với tăng kích thước vùng mạng 268328 x 89443 m? va tăng số nút mạng 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 Kết thu sau: Trong kịch này, AntHoeNet tốt so với AODV độ trễ trung bình end-to-end (Hình 3.6a) tỉ lệ phát gói tin thành cơng (Hình 3.6b) 78 Kịch cho thấy AntHoeNet trinh bay chi phi cao hon AODV (Hinh 3.6c) Tuy nhién, ca hai déu cho thấy gia tăng đáng kề chi phí mạng phát triển, điều phát tán gói đữ liệu lớn thơng qua phát broadeast, đo có nhiều nút thêm vào MANET, có nhiều gói tin truyền bá, có thé gây trở ngại cho việc gửi đữ liệu gây tắc nghẽn mạng Độ trễ trung binh end-to-end Biểu đồ độ trễ trung bình end-to-end 0.35 0.3 0.25 015 0.1 0.05 100 200 300 400 500 600 700 800 900 700 800 900 Thoi gian m6 phong (s) romonne: AntHocNet ——— AODV (a) Tỉ lệ phát gói tin thành cơng Biểu đồ tỉ lệ phát gói tin thành cơng 0.2 100 200 300 400 500 600 Thoi gian m6 phong (s) santas AntHocNet (b) 79 ——AODV tu yên Chi phi di ig¡nh Biéu dé chi phi dinh tuyén 160,000 140,000 120,000 100,000 80,000 60,000 40,000 ¬ 20,000 ˆ` 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Thoi gian m6 phong (s) == AntHocNet ——AODV (c) Hình 3.6 So sánh AntHocNet AODV kịch (a) Độ trễ trung bình end-to-end, (b) Tỉ lệ phát gói tin thành cơng, (e) Chi phí định tuyến 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương này, giao thức định tuyến lai AntHocNet trình bày, kết hợp q trình phản ứng để phát tuyến đường, sau xác định tuyến đường, thành phần chủ ứng sử dụng để giữ cho tuyến cập nhật Tiến hành so sánh hiệu giao thức định tuyến AntHocNet với giao thức định tuyến phổ dụng AODV mạng MANET cách sử dụng tiêu chuẩn đo lường: tỉ lệ phát gói tin, độ trễ trung bình end-to-end phí định tuyến Tiến hành kiểm tra nhiều tham số môi trường khác nhau; theo kiểm tra tính thích nghi, tính mạnh mẽ tính hiệu giao thức Khi so sánh AntHoeNet với AODV, AntHoecNet số trường hợp thê chi phi định tuyến cao AODV Sự gia tăng hậu việc liên tục giảm kết nối nút mạng, RRFA liên tiếp phát broadcast để sửa chữa tuyến đường bị gián đoạn Thêm vào đó, vào đầu mơ RFA tăng làm tăng nhanh tổng chi phí kịch mà số lượng nút tăng lên theo thời gian, gói tin phát broadcast 80 KET LUAN Luận văn giới thiệu ban mạng MANET tối ưu kiến ACO hoạt động thuật tốn Từ sâu nghiên cứu AntHoeNet, ant để định tuyến MANET thuật toán dựa Nó thuật tốn lai, kết hợp thiết lập tuyến phản ứng với trì tuyến chủ ứng Luận văn thiết kế mơ hình thử nghiệm AODV thuật toán nghiên cứu va AntHocNet Đánh giá hiệu hai giao thức AODV AntHoecNet sau: AntHoeNet có thê vượt trội AODV tỷ lệ phân phối độ trễ trung bình end-to-end, đặc biệt số kịch có tốc độ liệu cao với số lượng lớn nút AntHocNet thực tốt AODV Nhưng hiệu thấp so sánh với AODV tốc độ liệu thấp số nút Từ kết luận AntHoeNet hoạt động tốt mạng liệu có tỷ lệ liệu lớn có tính di động cao Khi số lượng nút tăng lên mức cao, hiệu suất AODV giảm xuống thấp, hiệu suất AntHoeNet không đổi tăng lên với gia tăng số lượng nút tốc độ liệu cao Hướng phát triển luận văn Tiếp tục tìm hiểu mơ so sánh hiệu AntHocNet va AODV voi tiêu chuẩn đo lường: Tỉ lệ gói tin rơi (Loss rate), Thơng lượng (Throughput), Jitter, Dé thay duoc kha nang dinh tuyén AODV 81 vượt trội AntHocNet so với TAI LIEU THAM KHAO Tiếng Việt [1] Phạm Văn Tho (2013) Nghiên cứu thuật tốn tối wu hóa đàn kiến cho vấn dé định tuyén trén mang MANET, Luan van thac si khoa học công nghệ thông tin, Truong Dai hoc Khoa hoc, Dai hoc Huế [2] V6 Thanh Tu (2017) “Mang MANET”, Nha xuat ban Dai hoc Hué Tiéng Anh [3] Annapurna P Patil, K Rajanikant, Rakshith H P “Analyzing the Performance of AntHocNet Protocol for MANETs”, International Journal of Computer Applications (0975 — 8887) Volume 57— No.5, November 2012 [4] Arockia Panimalar.S, et al “AntHocNet Routing Algorithm for Mobile Ad Hoc Networks”, International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), Volume: 04 Issue: 08, Aug-2017 [5] Delfin Rupérez Cafias, et al “A Family of ACO Routing Protocols for Mobile Ad Hoc Networks”, Sensors (Basel) 2017 May; 17(5): 1179 [6] Ducatelle F Ph.D Molle di Studi Thesis Universita della Svizzera Italiana, Istituto Dalle sull’Intelligenza Artificiale (IDSIA); Lugano, Switzerland: 2007 Adaptive Routing in Ad Hoc Wireless Multi-hop Networks [7] Fredrick R Ishengoma “Performance Comparison of AODV MANET Routing INFORMATICS Protocols AND under VIRTUAL Mobility Models”, EDUCATION, VOL and AntHocNet JOURNAL 4, No OF 01, JUNE 2016 [8] G Di Caro, M Dorigo (1998) “AntNet: Distributed stigmergic control for communications networks”, In Journal of Artificial Intelligence Research, pp 317-365 82 [9] G Di Caro, F Ducatelle, L M Gambardella “AntHocNet: An Adaptive Nature-Inspired Algorithm for Routing in Mobile Ad Hoc Networks”, Tech Rep No IDSIA-27-04-2004, IDSIA/USI-SUPSI, September 2004 [10].G Di Caro, F Ducatelle, and L.M hybrid routing algorithm Gambardella AntHocNet: for mobile ad hoc networks an ant-based In Proceedings of Parallel Problem Solving from Nature (PPSN VIII), volume 3242 of LNCS , pages 461-470 Springer-Verlag, 2004 [11].Mesut Gunes, Udo Sorges, Imed Bouazizi ARA — The Ant-Colony Based Routing Algorithm for MANETs Proceedings of the International Conference on Parallel Processing Workshops; August 2002; pp 79-85 [12].Nishitha Taraka, Amarnath Emani (2014) “Routing in Ad Hoc Networks Using Ant Colony Optimization”, Fifth International Conference on Intelligent Systems, Modelling and Simulation [13].Perkins C., Belding-Royer E., Das S (2003) “Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing”, RFC 3561, Available at: https://www.ietf.org/rfc/rfe3561 txt [14].R M Sharma Protocols” “Performance Comparison Department of Computer September 2010 Website [15] http://www isi.edu/nsnam/ns/ 83 of AODV, Engineering, DSR NIT and AntHocNet Kurukshetra,