Tiểu luận Mạng máy tính tìm hiểu Mobile Adhoc Network

Cấu trúc đề tài Tìm hiểu chung về MANET  Cấu trúc mạng MANET  Các đặc điểm giao diện MANET  Định tuyến trong MANET  Đánh địa chỉ và mô hình tiền tố địa chỉ của mạng MANET  Nguyên t

Mobile Adhoc Network

Cấu trúc đề tài

 Tìm hiểu chung về MANET

 Cấu trúc mạng MANET

 Các đặc điểm giao diện MANET

 Định tuyến trong MANET

 Đánh địa chỉ và mô hình tiền tố địa chỉ của mạng MANET

 Nguyên tắc phân loại các hình thức triển khai

mạng

 Bảo mật trong mạng MANET

 Demo cách thiết lập một mạng Ad-hoc đơn giản nhờ LAPTOP

Tìm hiểu chung về MANET

 Mạng không dây di động ad-hoc (Mobile

Ad-hoc NETworks, viết tắt là MANET) là một loại mạng không dây trong đó các nút mạng (node)

có thể di chuyển tự do và không lệ thuộc vào bất kỳ nút mạng hay thiết bị mạng nào Môi

trường mạng này có thể thiết lập dễ dàng ở bất

kỳ nơi nào và không tốn nhiều chi phí

 Trong môi trường mạng không dây ad-hoc, hai

nút mạng có thể liên lạc trực tiếp với nhau nếu như chúng nằm trong vùng phủ sóng của nhau (radio communication range)

 Ngược lại, nếu hai nút mạng xa nhau muốn trao đổi dữ liệu với nhau thì chúng cần sự hỗ trợ của các nút mạng lân cận để chuyển tiếp thông tin

 Hiện có rất nhiều ứng dụng được triển khai

trong môi trường mạng ad-hoc như: ứng dụng trong mạng sensor (sensor network) - phân bố các sensor trên 1 cánh đồng, một thành phố,…

để thu thập dữ liệu (nhiệt độ, thời tiết, độ ẩm, ) gởi về trung tâm, home network

Tìm hiểu chung về MANET

Tìm hiểu chung về MANET

* Đặc tính của mạng không dây di động ad-hoc

 Một mạng MANET bao gồm các hạ tầng di

động , Các nốt mạng MANET bao gồm các bộ

phát và bộ thu sử dụng ăng ten mọi hướng để phát quảng bá hoặc ăng ten định hướng để phát điểm-điểm, có thể điều chỉnh được, hoặc kết

hợp các loại ăng ten này

 Thay đổi đồ hình mạng liên tục, Các nút mạng

có thể di chuyển tự do dẫn đến các liên kết giữa các nút mạng thay đổi liên tục

Tìm hiểu chung về MANET

 Tính tự thiết lập Mạng không dây di động

ad-hoc không phụ thuộc vào bất kỳ một cấu trúc

mạng nào sẵn có cũng như sự quản lý tập trung tại bất kỳ một nút mạng nào Các nút mạng có vai trò ngang nhau và hoạt động độc lập nhau Các nút mạng phải tự thiết lập các thông tin cần thiết cho chính mình

 Môi trường mạng không dây, Nhìn chung, các

nút mạng trong môi trường mạng không dây sử dụng tần số radio hoặc hồng ngoại (infrared) để

Tìm hiểu chung về MANET

*Ứng dụng phổ biến của MANET

Tìm hiểu chung về MANET

 Khi được kết hợp một cách hợp lý với truyền

thông vệ tinh, mạng MANET có thể cung cấp

các phương thức cực kỳ linh hoạt trong việc

thiết lập truyền thông cho hoạt động cứu hỏa, cứu thương, khắc phục sự cố tai nạn hoặc các trường hợp cần triển khai mạng thật nhanh

chóng để phục vụ tức thì

Tìm hiểu chung về MANET

Cấu trúc của MANET

 Do các đặc điểm của mạng MANET (di động, vô tuyến, không dự tính trước) nên việc xác định

các thành phần của một mạng MANET là rất khó khăn, nếu không nói là không thể trong một số trường hợp nhất định.Tại một thời điểm mạng MANET có thể bao gồm một số nốt nào

đó,nhưng tại thời điểm sau đó mạng này có thể chia thành nhiều mạng MANET

*Các thành phần một mạng MANET

Cấu trúc của MANET

 Sau đó nó lại có thể nhập lại thành một nhóm

mới các node và tạo thành mạng MANET lớn

hơn Các router nhất định trong một mạng

MANET có thể kết nối với các vùng định tuyến khác nhau

 Đây là minh họa cho một cấu trúc đơn giản

Cấu trúc của MANET

 MANET có hai chế độ hoạt động chính là chế độ

cở sở hạ tầng và chế độ IEEE Ad- hoc

Chế độ cơ sở hạ tầng: Chế độ này thì mạng

bao gồm các điểm truy cập AP cố định và các node di động tham gia vào mạng, thực hiện truyền thông qua các điểm truy cập Trong chế độ này thì các liên kết có thể thực hiện qua nhiều chặng

Cấu trúc của MANET

*Các chế độ hoạt động của mạng

Chế độ cơ sở hạ tầng Cấu trúc của MANET

Chế độ IEEE Ad- hoc: Chế độ này thì các

node di động truyền thông trực tiếp với nhau

mà không cần tới một cơ sở hạ tầng nào cả Trong chế độ này thì các liên kết không thể thực hiện qua nhiều chặng

Cấu trúc của MANET

Chế độ IEEE Ad- hocCấu trúc của MANET

 Các nguyên lý thiết tiếp dựa trên gói đặc biệt thích hợp áp dụng kế lõi giao thức IP như kết nối mạng MANET Tuy nhiên, cần

có thêm một số chức năng bổ không kết nối (connectionless) và chuyển đối với trường hợp mạng động như mạng sung để đáp ứng những thử thách và cơ hội trong mạng MANET

Cấu trúc của MANET

*Bản chất ban đầu của mạng

 Các mạng gói vô tuyến :Động lực ban đầu

của mạng MANET là kết nối mạng gói vô

tuyến PR (Packet Radio) Trong mạng gói vô tuyến, mỗi router được trang bị một giao diện vô tuyến Mỗi router đều có thể di động và các

router có thể hoặc có thể trở thành bị phân tách

về mặt không gian, do vậy các router không thể giao tiếp trực tiếp với nhau

Cấu trúc của MANET

Cấu trúc của MANET

 Mạng gói vô tuyến và mạng Internet

Các mạng gói vô tuyến dẫn đến các thử thách liên quan đến kiến trúc mạng như làm thế nào

để kết nối các mạng gói vô tuyến với các

mạng khác, đặc biệt là các mạng cố định Một thử thách khác nữa là làm thế nào để giải

quyết sự khác biệt về đặc tính của các giao diện

và các nốt khác nhau có mặt trong các mạng

khác nhau

Cấu trúc của MANET

 Cấu hình router trong hình 1 là cấu hình router MANET đơn giản nhất: một giao diện duy nhất triển khai các đặc điểm của giao diện MANET

Cấu trúc của MANET

 Giao diện mạng MANET (MANET Interface):

được phân biệt bởi khả năng tiếp cận không đối xứng theo đổi theo thời gian của nó

trong số các router lân cận

 Những khó khăn đối với mạng MANET

Các đặc điểm của mạng MANET dẫn đến nhiều thử thách dưới nhiều hình thức do vậy cần phải

có giao thức hoạt động riêng cho mạng MANET

Các đặc điểm giao diện MANET

 Giao diện bán quảng bá SBI

Với một giao diện SBI có khả năng tiếp cận

không đối xứng thay đổi theo thời gian và

các router MANET phân bố rời rạc trong

không gian, mỗi router có thể có tầm nhìn

khác nhau đối với mạng MANET Nghĩa là mỗi nốt có thể nhìn thấy nhóm các router MANET lân cận khác nhau

Các đặc điểm giao diện MANET

Các đặc điểm giao diện MANET

Định tuyến trong mạng MANET

 Định tuyến là gì?

Định tuyến là cách thức mà Router (bộ định tuyến) hay PC (hoặc thiết bị mạng khác) sử

dụng để truyền phát các gói tin tới địa chỉ đích trên mạng Các giao thức định tuyến thông

thường dựa trên các thuật toán vectơ khoảng cách (distance vector) hoặc thuật toán trạng thái liên kết (link state)

 Một số yêu cầu định tuyến

- Định tuyến theo kiểu phân bố

- Tiết kiệm công suất

- Định tuyến đa đường

Định tuyến trong mạng MANET

Đánh địa chỉ và mô hình tiền tố địa chỉ

của MANET

 Kiến trúc địa chỉ thông thường :

Mô hình kiến trúc coi các router MANET như là

các router thường với các nốt có thể được kết

nối Các nốt đã được kết nối này có thể được

kết nối phía sau router, tức là router chịu trách

nhiệm thông báo vị trí của địa chỉ riêng hoặc

nhóm các địa chỉ

 Một router MANET có thể được phân nhiều

tiền tố hoặc không có tiền tố nào Nếu một

router được phân một tiền tố, thì các tiền tố

mạng con rút ra từ tiền tố này có thể được

cấp phát cho các giao diện không phải

MANET của các router MANET và các nốt

trên các giao diện này có thể được cấp phát

địa chỉ từ tiền tố này và được cấu hình với tiền

tố này tùy theo cơ chế tự động đánh địa chỉ

Đánh địa chỉ và mô hình tiền tố địa chỉ

của MANET

Đánh địa chỉ và mô hình tiền tố địa chỉ

của MANET

Loopback

Router Manet

:

Các giao diện khác

Tiền tố hợp lệ

P::/62 Tiền tố được cấp phát

P:1::/64 Tiền tố được cấp phát

P:2::/64

P:2::1 P:2::K

: :

GIAO DIỆN

CỦA MANET

 Các đặc điểm giao diện MANET chỉ được thể

hiện ở các router MANET chạy các giao thức

thích hợp Các nốt và mạng/mạng con trên

giao diện không phải MANET không được tính đến khi xem xét các đặc điểm của mạng MANET Ứng dụng trên host và các giao thức chạy ổn

định, không thay đổi

Đánh địa chỉ và mô hình tiền tố địa chỉ

của MANET

Nguyên tắc phân loại các hình thức

triển khai mạng

 Tính khả dụng của dịch vụ:

Các nốt thường mong muốn rằng luôn có một

số dịch vụ/máy chủ khả dụng Khi mô tả một

trường hợp triển khai mạng, cần chỉ ra các dịch

vụ sẵn có và khoảng cách giữa các nốt tham gia Trong mạng MANET, các nốt có thể giả thiết một dịch vụ đang sẵn sàng trong khu vực địa phương (trong vòng một chặng IP) hoặc

trong một quy mô nhỏ (một hoặc một số chặng

IP – trong mạng MANET, trong một địa điểm,

 Số lượng router MANET trong một vùng định

tuyến MANET là vấn đề rất quan trọng Số

lượng này không phải là số lượng toàn bộ các nốt trong một mạng MANET (do các router

MANET có thể hỗ trợ một nhóm các nốt kết nối với nhau) mà là số lượng router MANET có

mặt trong một vùng định tuyến phẳng

Nguyên tắc phân loại các hình thức

triển khai mạng

*Lượng router MANET trong mạng MANET

Nhiều hơn 1000 routers MANET

Nguyên tắc phân loại các hình thức

triển khai mạng

Bảo mật trong mạng MANET

 Mỗi router MANET có thể không biết trước các router lân cận của nó, nhưng nó phải xác định quần thể các router lân cận và theo dõi sự thay đổi của các router này như là sự thay đổi của mạng Tương tự đối với các thành viên

khác trong mạng MANET các router MANET

có thể rời mạng hoặc gia nhập vào một mạng MANET, và do đó mạng MANET này có thể chia nhỏ hoặc hòa nhập vào mạng khác

Bảo mật trong mạng MANET

 Ngoài vấn đề này, nhiều router MANET được

sử dụng để truyền thông qua các giao diện vô tuyến và bản chất mở của giao diện vô tuyến

cũng có nghĩa là các nốt gần nhau thường có khả năng gửi và nhận các gói tin giao thức

MANET

 Các tình huống triển khai mạng MANET khác

nhau sẽ có các yêu cầu về bảo mật khác nhau

Bảo mật trong mạng MANET

 Ví dụ, nếu một mạng MANET được triển khai

cho quân đội thì việc để lộ cấu hình mạng cho bất kì tổ chức nào đều không thể được chấp nhận còn đối với mạng triển khai cho khu vực dân sự thì thông tin về cấu hình mạng sẽ ít quan trọng hơn

Bảo mật trong mạng MANET

 Ngoài ra, các tình huống triển khai khác nhau

có thể yêu cầu các cơ chế khác nhau để giải

quyết vấn đề bảo mật (ví dụ dùng mã khóa hoặc chứng thực chia sẻ trước), và chính các router MANET có thể có những yêu cầu thêm (ví

dụ, công suất tính toán cho việc tạo và kiểm tra các mật mã) Vì vậy, do sự đa dạng của các

router MANET và các tình huống triển khai, giao thức MANET cần cho phép nhiều cơ chế bảo

mật thích hợp khác nhau

Phần demo:

Tạo điểm phát Wifi

nhờ laptop

 Minh họa quá trình thiết lập Ad-hoc trên hệ điều hành Microsoft Windows7 Untimate

 B1: từ màn desktop,nháy phải chuột vào biểu tượng network trên thanh Taskbar chọn Open network and sharing center

 Trong cửa sổ mới hiện ra chọn Set up a new

conection or network

Tạo điểm phát Wifi nhờ laptop

 Cửa sổ mới hiện ra, chọn set up a wireless ad hoc(computer-to-computer) network, rồi nhấn

Next

Tạo điểm phát Wifi nhờ laptop

Tạo điểm phát Wifi nhờ laptop

 Nhập tên cho connection bạn tạo (tên gì cũng

được) vào ô Network Name.

WEP nếu như bạn không muốn người khác có thể

sử dụng sóng của bạn mà chưa được phép của

bạn hoặc chọn No authentication cho đơn giản!

nhấn nút Next.

Tạo điểm phát Wifi nhờ laptop

Tạo điểm phát Wifi nhờ laptop

• Nếu hộp thoại “Turn on Internet Connection

Sharing”, bạn hãy nhấp chọn vào đó để hoàn tất

quá trình.(Chia sẻ kết nối internet nếu như Laptop

có kết nối internet)

Tạo điểm phát Wifi nhờ laptop

Tạo điểm phát Wifi nhờ laptop

 Quá trình thiết lập trên HĐH WinXP có sự khác biệt (cụ thể trong báo cáo)

THE END

 Nhóm làm đề tài chúng em xin cảm ơn thầy(cô)

và các bạn đã chú ý theo dõi đề tài và đóng góp cho đề tài hoàn thiện hơn