So sánh giao thức định tuyến aodv và dsr trong mạng manet đa kênh

BO GIAO DUC VA DAO TAO DAI HOC HUE TRUONG DAI HOC KHOA HOC NGUYEN NGOC AN SO SANH GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN AODV VA DSR TRONG MANG MANET DA KENH CHUYEN NGANH: KHOA HOC MAY TINH MA SO: 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, 2020 théng mang Trong mang MANET da kénh, van dé dinh tuyến quan trọng ngồi việc tìm đường, thuật tốn định tuyến phải xem xét đến việc chọn kênh phù hợp để nâng cao hiệu mạng Định tuyến điều khiến theo bảng ghi phương thức định tuyến hệ thống mạng không dây, đặc biệt hệ thống mạng thức định tuyến AODV MANET Vì vậy, mục đích dé tai: “So sanh giao DSR mạng MANET đa kênh'' nhằm đánh giá hiệu hai giao thức định tuyến AODV DSR mạng MANET đa kênh Nội dung luận văn gồm chương: Chương TÔNG QUAN VỀ MẠNG MANET Trong chương này, Chúng nguyên cứu tổng quan mạng MANET, nguyên lý hoạt động mang MANET đa kênh, Giao thức định tuyến vấn đề đa kênh, Ứng dụng mạng MANET Chuong VAN DE GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG MANET ĐA định tuyến AODV KÊNH (Ad-hoc ondemand giao thức AODV (Dynamic MANET Trong chương này, Chúng nguyên cứu giao thức distance vector routing), van dé chon kénh mạng MANET đa kênh, giao thức định tuyến DSR Soure Routing), vấn để chọn kênh giao thức AODV mạng đa kênh Chương MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG Sau nguyên cứu giao thức định tuyến AODV MANET DSR mạng đa kênh chương 2, sử dụng phương pháp mô phần mềm OMNeT++ cho môi trường mạng MANET đề mơ phịng, đánh giá hiệu giao thức AODV DSR để tìm kết tốt Cuối kết luận đề xuất số hướng nghiên cứu tiếp tục tương lai Trong q trình nghiên cứu, đo cịn nhiều hạn chế khả thời gian thực nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận bảo quý Thầy, Cô giáo, nhận xét góp ý bạn bè, đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện LOI CAM ON xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy PGS.TS Võ Thanh Tú tận tình hướng đân đưa góp ý quý báu cho luận văn Những nên tảng kiến thức vững vàng với quan tâm giúp đỡ, bảo tận tỉnh hướng dan cia Thay giúp tơi hồn thành luận văn Trân trọng cảm ơn quý Thấy, Cô khoa Công nghệ thông tin trường Đại học Khoa học - Đại Học Huế quý Thầy, Cô tham gia giảng dạy lớp cao học Khoa học máy tính 2018-2020 Phú n, cảm ơn kiến thức mà quý Thây, Cô truyền đạt cho lớp chúng em suốt trình học tập Xin cảm ơn trường Đại học Khoa học — Đại Học Huế trường Đại học Phú Yên tạo điều kiện tốt để tham gia hồn thành khóa học Ci cùng, tơi xin gửi lời cám ơn đên quan gia đình, có hỗ trợ từ phía quan gia đình mà tơi n tâm học tập tốt hồn thành khoá học Xin chan thành cảm ơn! Thừa Thiên Huế, tháng năm 2020 Người thực voll x ws x.Y Se | Ngoc An > + định tuyến), kỹ thuật dùng để nhận đường khơng cịn giá trị q trình cập nhật bảng định tuyến để loại bỏ khỏi bảng định tuyến Mỗi nút có tăng số Sequence Number riêng cho nút [1,2] Tương tự chế hoạt động DSR, trình định tuyến AODV bao gồm chế chính: Cơ chế khám phá tuyến (Route Discovery) bảo trì tuyến (Route Maintanance) 2.2.1 Cơ chế khám phá tuyến Cơ chế khám phá tuyến thiết lập nút nguồn có nhu cầu truyền thông tin tới nút khác hệ thống mạng 'Bãt đầu tiễn trình kham pha tuyên nút nguän Thịt RREQ lên nút lần cin Trước ñã nủt nhận RREGQ? Thém waa Route cache oe nut Két thúc tiên trình xử lý gủi KEO ññ nhấn Nut dangxét 13 mt dich? (Ga đường trang Rante cache? Hoặc Cũ đường DŠN củaR.auta Bunz cache nhd hon DSN củaRREQ Phin hoi RREP nzudn Thiết lập duong din newge vénitphit RREQ Hop count =Hop comt+ r Kết thúc tiệu trình khám pha tuyển Hình 2.2 Cơ chế xử lý khám phá tuyến nút AODV 22 2.2.4 Vấn đề chọn kênh giao thức AODV mạng MANET đa kênh bon Ngoc can na 34 2.3.2 Cơ chế khám phá tuyến (Route DiscoVery) -s sccccccecsserseeseersee 35 2.3.3 Cơ chế bảo trì tuyến (Route Maintanance) -s-ss©ssecssersszxsersee 40 2.3.4 Ưu nhược điểm giao thức DSIR - ng ng rree 41 2.3.5 Vấn đề chọn kênh giao thức DSR mạng MANET đa kênh 42 2A TIKG, KET CHU ONG wssescsccessvscovesaaniscicnasinvsenearsnsemrannaaveertnesansarencneeses 47 Chương MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG -©-s (ptr039D6028) Hình 3.5 Giao điện mơ với số nút 60 số kênh DSR kênh 54 n B5 Bảng 3.4 Thông số nhận tranh chấp giao thức AODV với số kênh giao thức DSR với số kênh „ Sô nút AODV DSR Nhan Tranh chap Nhan Tranh chap 10 Nodes 968 321 739 534 20 Nodes 557 344 627 745 30 Nodes 429 1103 598 836 40 Nodes 280 3418 464 961 50 Nodes 283 4678 302 4244 60 Nodes 337 4831 301 5162 tranh chấp Ề 6000 ỗ —AODV Nhan —— AQDV Tranh chap Ễ —— DSR Nhan = a Tỷ lệ —— DSR Tranhchap 10 ngdes 20nodes 30 nodes 40 nodes 50 ngdes 60 ngdes Số lượng nút Hình 3.6 Biểu đồ nút nhận nút tranh chấp giao thức AODV với số kênh giao thức DSR với số kênh Tại bảng 3.4 hình 3.6 ta nhận thấy kết mô ta thực số nút 10 tỉ lệ nhận giao thức AODV đa kênh với số kênh tốt DSR đơn kênh 0,309% va ti 1é tranh chap cua DSR don kénh cao hon AODV da kénh 1a 0,663% Tương tự ta nhận thấy nút 20,30,40,50,60 tỉ lệ nhận, tranh chấp giao thức AODV đa kênh tốt hơn, ổn định so với giao thức DSR đơn 55 kênh Trung bình ta thấy tỉ lệ nhận AODV đa kênh cao DSR đơn kênh 0,069% tỷ lệ tranh chấp cua DSR cao hon AODV 0,163% Kết cho thấy khả thích ứng với mơi trường mạng đa kênh giao thức AODV tốt, ôn định giao thức DSR đơn kênh 3.5.5 Trường hợp so sánh giao thức AODV với số kênh va DSR da kênh với số kênh Sau thực mô theo thứ tự với số nút từ 10,20,30,40,50,60 diện tích kích thước 200m x 200m, thời gian mơ 120s, mô giao thức AODV với số kênh giao thức DSR với số kênh hình 3.7 ta kết nút nhận, tranh chấp giao thức AODV DSR bảng 3.5 kết thê biểu đồ hình 3.8 Ba (mmap_example) mmap_example i232 SE _ Movieves.) -@O: Mi I (inet.examples.adhoc.aodv_mmap.mmap_example) mmap_example oO +4 4l{el> (id=1) (ptr035E0F08) _— — Hình 3.7 Giao điện mô với số nút 50 số kênh AODV kênh 56 x a ne Bảng 3.5 Thông số nhận tranh chấp giao thức AODV với số kênh giao thức DSR với số kênh Số nút AODV DSR Nhận ; Tranh châp Nhận „ Tranh chap 10 Nodes 431 1035 1345 43 20 Nodes 375 1254 813 280 30 Nodes 360 2632 660 641 40 Nodes 257 3644 411 813 50 Nodes 235 5327 451 2822 60 Nodes 126 6993 558 3982 ——AGDV Nhận ——AQDV Tranh chẩn —— DSR Nhan —— DSR Tranhchap 10 nodes 20 nodes 30 nodes 40 nodes 50 nodes 60 nodes Số lượng nút Hình 3.8 Biểu đồ nút nhận số nút tranh chấp giao thức AODV số kênh giao thức DSR với số kênh Tại bảng 3.5 hình 3.8 ta nhận thấy kết mô ta thực số nút 10 tỉ lệ nhận giao thức DSR đa kênh tốt AODV đơn kênh 2,120% tỉ lệ tranh chấp AODV đơn kênh cao DSR đa kênh nhiều 23,069% Tương tự ta nhận thấy cac nut 20,30,40,50,60 tỉ lệ nhận, tranh chấp giao thức DSR đa kênh tốt hơn, ổn định so với giao thức AODV Trung bình ta Sử thay tỉ lệ nhận DSR đa kênh cao AODV đơn kênh 1,375% tỷ lệ tranh chấp AODV cao hon DSR 1a 0,879% Kết cho thấy khả thích ứng với mơi trường mạng đa kênh giao thức DSR đa kênh tốt, ôn định giao thức AODV đơn kênh Với kết mô xây dựng trên, Luận văn tiến hành mô phỏng, phân tích kết quả, vẽ biêu dé với tham số với kịch nêu Ta thấy với giao thức AODV tranh chấp giao thức AODV đa kênh DSR đơn kênh tỉ lệ nhận đa kênh tương tốt giao thức DSR đơn kênh không ổn định Mặc khác, Ta thấy kết mơ cịn lại giao thức DSR đa kênh ổn định, tỉ lệ nhận gói tin tốt giao thức AODV lệ tranh chấp DSR đa kênh luôn thấp giao thức AODV tỉ đa kênh Như vậy, hiệu suất giao thức DSR đa kênh cao so với giao thức AODV đa kênh mang MANET 3.6 TIEU KET CHUONG Việc triển khai thí nghiệm hệ thống mạng giới thực công việc phức tạp, đòi hỏi tốn nhiều thời gian chi phí cao Bên cạnh đó, độ rủi ro khơng thành cơng cao Đề khắc phục tình trạng cần phải thực mô dựa phần mềm ứng dụng mô mạng Trong chương này, tơi trình bày bước thực để mơ phần mềm OMNeT ++ từ đó, tơi thực đánh giá so sánh hiệu giao thức AODV mạng MANET DSR đa kênh có đánh sau: Nhìn chung giao thức DSR đa kênh bị ảnh hưởng giao thức AODV đa kênh trường hợp số nút thay đổi, số kênh thay đôi, cho thấy giao thức DSR đa kênh thu thập nhiều đường đến đích so với giao thức AODV tốt đa kênh, chứng tỏ khả tìm đường giao thức DSR đa kênh giao thức AODV đa kênh 58 KET LUAN Mang MANET hién dang thách thức nhà nghiên cứu việc tìm giao thức mạng, chuẩn mạng với mục đích cuối đạt hệ thống mạng ổn định hiệu suất khai thác cao, qua kết ngun cứu, phân tích nên sử đụng mạng đa kênh hạn chế tranh chấp gói tin bị rớt gói tin mơi trường mạng đơn kênh Qua thời gian tháng nghiên cứu giao thức AODV kênh điều khiển theo yêu cầu mạng MANET DSR đơn kênh, đa Luận văn đạt số kết quả: Kết đạt được: Trình bày cách tổng quan hệ thống mạng mạng MANET đa kênh; yêu cầu thiết bị dé trién khai hệ thống mạng khơng dây: phân tích số công nghệ ứng dụng mạng không dây: tổng quan ứng dụng mạng MANET sống Nghiên cứu hoạt động giao thức AODV mạng MANET đa kênh DSR định tuyến đa kênh Trên sở phân tích chế hoạt động giao thức định tuyến đa kênh, van dé tìm đường mạng MANET đa kênh theo yêu cầu thông qua hai giao thức AODV DSR Mô đánh giá hiệu làm việc hai giao thức mmơi trường mạng đơn kênh, đa kênh để có sở đề xuất việc áp đụng hợp lý giao thức mơ hình mạng cụ thê Thiết kế số mơ hình mạng OMNeT MANET đơn kênh, đa kênh phần ++ Cài đặt mô giao thức AODV mềm DSR đơn kênh, đa kênh để minh họa q trình nhận tranh chấp gói tin Từ đó, đánh giá hiệu kịch khác theo tỉ lệ nhận tranh chấp gói tin thay đổi thông số như, số nút, số kênh Hướng phát triển: Tác giả tiếp tục nguyên cứu thêm tài liệu mô giao thức AODV DSR để tiến để trình gửi nhận gói tin gói tin để nâng cao chất lượng truyền thơng mơ hình mạng MANET 59 đa kênh TAI LIEU THAM KHAO Tiéng Viét [1] Võ Thanh Tú, Giáo trình sau đại học Mạng truyền liệu nâng cao, NXB Đại học Huế, 2012 [2] Võ Thanh Tú, Mang MANET, NXB Dai hoc Huế, 2017 Tiếng Anh [3] Asas Safak Durukan Odabasi, Halim zaim, “A dynamic channel assignment method for multichannel multiradio wireless mesh networks”, Journal of Electrical Engineering Computer Sciences, Vol.26, 2018, pp.2448-2464 [4] Bo Yan and Hamid Gharavi, “Multi-path Multi-Channel Routing Protocol”, National Institute of Standards and Technology 100 Bureau Drive, Stop 8920, Gaithersburg, MD 20899-8920, USA [5] David B Johnson, Routing David A, Maltz Josh Broch, Protocol for Multi-Hop Wireless "DSR: Ad The Dynamic Hoc Networks" Source Computer Science Department Carnegie Mellon University Pittsburgh, PA 15213-3891 [6] Michelle X Gong, channel Scott F Midkiff, assignment in Shiwen multi-channel Mao, mobile ad “On-demand hoc routing and networks”, Adhoc Networks, Vol 7, 2009, pp 63-78 [7] Nawaf S Mirza, Hamish Taylor, Mohamed A Abdelshafy, Peter J B King, Imed Romdhani, Atif A Alghamdi, “Cross-Layer Multipath Multichannel MAC protocol for MANETs”, 2018 International Symposium on Networks, Computers and Communications (ISNCC), DOI: 10.1109/ISNCC.2018.8530886 [8] Jinhua Zhu, Xin Wang, and Dahai Xu, Member, “A Unified MAC Framework for Multi-Channel Multi-Interface Ad Hoc and Routing Networks”, [EEE Transactions on Vehicular Technology, Vol.59, No.9, 2010, pp.4589 - 4601 [9] Won-Suk Kim and Routing Protocol Wireless Mesh Sang-Hwa to Chung, Improve Networks”, “Interface Assignment-Based AODV Reliability Department National University, Busan 609-735 60 in Multi-Interface of Computer Multichannel Engineering, Pusan