Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động của các node mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong mạng MANET

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nỗ lực nghiên cứu thực đề tài “Khảo sát ảnh hưởng chuyển động node mạng đến hiệu suất số giao thức định tuyến mạng MANET” hướng dẫn giáo viên hướng dẫn, đồ án em hoàn thiện mức tương đối Để đạt kết này, em xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Mạng truyền thông - Khoa Công Nghệ Thông Tin Trường ĐH CNTT&TT dạy dỗ tạo điều kiện cho em thực đồ án tốt nghiệp cách nhiệt tình Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, ThS Lê Hoàng Hiệp người vô tận tình hướng dẫn, bảo, giúp đỡ, định hướng đóng góp ý kiến cho em suốt thời gian thực đồ án Mặc dù thân em nỗ lực để hoàn thành đồ án song không tránh khỏi thiếu sót hạn chế Em kính mong nhận góp ý thầy cô bạn để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Văn Hùng LỜI CAM ĐOAN Em xin cam kết, toàn nội dung nghiên cứu trình bày đồ án em thực hướng dẫn thầy ThS Lê Hoàng Hiệp Các phần nội dung có sử dụng tài liệu tham khảo mức độ cho phép có trích dẫn đầy đủ Thái nguyên, tháng 06 năm 2016 Sinh viên Nguyễn Văn Hùng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC .3 DANH MỤC BẢNG .5 DANH MỤC HÌNH .6 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .8 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu 1.3 Phương hướng thực đề tài 1.4 Phạm vi nghiên cứu .9 1.5 Bố cục đề tài CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1 Giới thiệu mạng MANET 10 2.1.1 Lịch sử phát triển ứng dụng 10 2.1.2 Các đặc điểm mạng MANET 11 2.2 Vấn đề định tuyến mạng MANET 12 2.2.1 Các thuật toán định tuyến truyền thống 12 2.2.2 Các yêu cầu việc định tuyến mạng MANET 13 2.2.3 Phân loại kỹ thuật định tuyến 14 2.3 Các giao thức định tuyến mạng MANET 17 2.3.1 DSDV 18 2.3.2 AODV .19 2.4 Phần mềm mô NS2 21 2.4.1 Tổng quan NS2 21 2.4.2 Kiến trúc NS2 21 2.4.3 Đặc điểm NS-2 25 CHƯƠNG III: CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ DI ĐỘNG CỦA NODE MẠNG TRONG MẠNG MANET 26 3.1 Đặt vấn đề 26 3.2 Các thông số đánh giá hiệu 26 3.3 Thiết lập mô hình chuyển động node mạng thời gian mô 28 3.3.1 Mô hình Random Waypoint 28 3.3.2 Mô hình Random Walk 30 3.3.3 Thiết lập nguồn sinh lưu lượng đưa vào mạng 31 3.3.4 Lựa chọn thời gian mô 32 3.4 Phân tích tạo trường hợp mô .33 3.4.1 Cách thức phân tích kết mô NS-2 33 3.4.2 Một số công cụ hỗ trợ việc phân tích hiển thị kết mô .34 3.4.3 Mô hình hóa kịch mô 39 3.4.4 Mô trường hợp cụ thể 40 CHƯƠNG IV: ĐÁNH GIÁ BẰNG MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC NODE MẠNG ĐẾN HIỆU NĂNG CỦA MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG MANET 41 4.1 Mục tiêu toán .41 4.1.1 Trường hợp node mạng không di chuyển 41 4.1.2 Trường hợp node mạng di chuyển với vận tốc trung bình 10 m/s .52 4.1.3 Khi node mạng di chuyển với vận tốc lớn 20m/s 56 4.2 Đánh giá kết mô .60 4.2.1 Tỷ lệ phân phát gói tin thành công 60 4.2.2 Thông lượng 61 4.2.3 Độ trễ .62 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 64 Các kết đạt đồ án .64 Hạn chế 64 Hướng phát triển .64 TÀI LIỆU THAM KHẢO .65 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Các tham số mô hình Random Waypoint 29 Hình 3.3 Di chuyển theo mô hình Random Walk 30 Bảng 3.2 Các tham số mô hình Random Walk 31 Bảng 3.3 Cấu trúc tệp vết 34 Bảng 4.1 Tỷ lệ phân phát gói tin thành công giao thức AODV DSDV node mạng thay đổi với vận tốc m/s 51 Bảng 4.2 Kểt thông lượng , độ trễ , gói tin giao thức AODV DSDV node mạng thay đổi với vận tốc m/s 51 Bảng 4.3 Tỷ lệ phân phát gói tin thành công giao thức AODV DSDV node mạng thay đổi với vận tốc 10 m/s 55 Bảng 4.4 Kểt thông lượng , độ trễ , gói tin giao thức AODV DSDV node mạng thay đổi với vận tốc 10 m/s 55 Bảng 4.5 So sánh tỷ lệ phân phát gói tin thành công AODV DSDV với vận tốc di chuyển 20 m/s 59 Bảng 4.6 Kểt thông lượng , độ trễ , gói tin giao thức AODV DSDV node mạng thay đổi với vận tốc 10 m/s 59 Bảng 4.7 Tỷ lệ phân phát gói tin thành công với vận tốc thay đổi giao thức AODV DSDV (%) 60 Bảng 4.8.Thống kê thông lượng (Mbps) giao thức AODV DSDV 61 Bảng 4.9 Thông kê độ trễ (s) giao thức AODV DSDV 62 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Phân loại giao thức định tuyến mạng MANET 17 Hình 2.2 Tô-pô mạng thay đổi 18 Hình 2.3 Quá trình khám phá tuyến AODV 19 Hình 2.4 Mô hình đơn giản NS 21 Hình 2.5 Luồng kiện cho file Tcl chạy Nam 23 Hình 2.6 Kiến trúc NS2 23 Hình 2.7 TclCL hoạt động liên kết A B 24 Hình 3.1 Các điện thoại liên lạc đóng vai trò node mạng mạng MANET26 Hình 3.2 Di chuyển node theo mô hình Random Waypoint 29 Các tham số mô cho Random Waypoint cho bảng 3.1 29 Hình 3.3 Di chuyển theo mô hình Random Walk 30 Hình 3.4 Một mô hình kịch mô 39 Hình 4.1 Topo node mạng 42 Hình 4.2 Tổng hợp kết từ file perl với node mạng vận tốc 0m/s sử dụng giao thức AODV 42 Hình 4.3 Biểu đồ thống kê thông lượng gửi gói tin node mạng với vận tốc m/s giao thức AODV 43 Hình 4.4 Biểu đồ thông lượng độ trễ 5node mạng di chuyển với vận tốc 0m/s giao thức AODV 43 Hình 4.5 Topo 50 node mạng 44 Hình 4.6 Tổng hợp kết từ file perl với node mạng 50 vận tốc 0m/s sử dụng giao thức AODV 45 Hình 4.7 Biểu đồ thống kê thông lượng gửi gói tin 50 node mạng với vận tốc m/s giao thức AODV 45 Hình 4.8 Biểu đồ thông lượng độ trễ 50node mạng di chuyển với vận tốc 0m/s giao thức AODV 46 Hình 4.9 Topo 100 node mạng 47 Hình 4.10 Tổng hợp kết từ file perl với node mạng 100 vận tốc 0m/s sử dụng giao thức AODV 47 Hình 4.11 Tổng hợp kết từ file perl với node mạng vận tốc 0m/s sử dụng giao thức DSDV 48 Hình 4.12 Biểu đồ thống kê thông lượng gửi gói tin node mạng với vận tốc m/s giao thức DSDV 49 Hình 4.13 Biểu đồ thông lượng độ trễ 5node mạng di chuyển với vận tốc 0m/s giao thức 49 Hình 4.14 Tổng hợp kết từ file perl với node mạng 50 vận tốc 0m/s sử dụng giao thức DSDV 50 Hình 4.15 Tổng hợp kết từ file perl với node mạng 100 vận tốc 0m/s sử dụng giao thức DSDV 51 Hình 4.16 Đồ thị tỷ lệ phân phát gói tin thành công (%) 60 Hình 4.17 Đồ thị thể thông lượng giao thức AODV DSDV 62 Hình 4.18 Đồ thị thống kê độ trễ giao thức AODV DSDV 63 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài Mạng MANET kiểu mạng không dây linh hoạt Đó tập hợp hai hay nhiều thiết bị trang bị khả nối mạng truyền thông không dây Các thiết bị giao tiếp với tất thiết bị mạng khác dải vô tuyến (vùng phủ sóng, phạm vi mà thiết bị mạng nhận biết được) hay thiết bị vô tuyến khác nằm dải vô tuyến chúng với điều kiện có node trung gian để chuyển tiếp thông tin từ node nguồn đến node đích Thiết bị hỗ trợ mạng MANET đa dạng sử dụng phổ biến laptop, điện thoại di động Internet Vì có nhiều ưu vượt trội thách thức cần giải quyết, ngày mạng MANET nghiên cứu triển khai thành công số nước mà phổ biến Mỹ Mạng MANET đặc biệt hữu ích ứng dụng khắc phục thảm họa thiên nhiên, quốc phòng, y tế, hội nghị nên có xu hướng ứng dụng rộng rãi giới Hiện nay, báo công trình nghiên cứu ảnh hưởng node mạng mạng MANET ít, tác giả mạnh dạn đề xuất đề tài với mong muốn nhằm góp phần nhỏ bé làm sáng tỏ kiến thức chưa khai phá Trong đề tài này, kết nghiên cứu nhằm đưa đánh giá khách quan cho hiệu mạng MANET mà node mạng vừa di chuyển nhiên phải thực chức truyền thông với 1.2 Mục tiêu - Nghiên cứu sâu lý thuyết mạng MANET - Thành thạo, củng cố kỹ thuật cấu hình giao thức định tuyến mạng MANET - Hoàn thiện kỹ áp dung kiến thức học vào toán - Đối chiếu so sánh mức độ ảnh hưởng di chuyển node mạng tới hiệu suất mạng MANET 1.3 Phương hướng thực đề tài - Tham khảo tài liệu liên quan đề tài - Sử dụng công cụ mô NS2 để thực đánh giá mô phỏng, lấy số liệu kết - Đưa tiêu chí để thực demo so sánh kết hướng dẫn giáo viên hướng dẫn 1.4 Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu tập trung vào di động node mạng ba mức: đứng im, di chuyển trung bình, di chuyển với vận tốc lớn 1.5 Bố cục đề tài Đề tài dư định bao gồm chương: - Chương 1: Tổng quan đề tài - Chương 2: Cơ sở lý thuyết - Chương 3: Cơ sở đánh giá phân tích ảnh hưởng di động node mạng mạng manet - Chương 4: Đánh giá mô ảnh hưởng chuyển động node mạng đến hiệu số giao thức định tuyến mạng manet CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu mạng MANET 2.1.1 Lịch sử phát triển ứng dụng Lịch sử: Mạng di động đặc biệt (Mobile Adhoc Netwowk) mạng tự cấu hình node di động kết nối với thông qua liên kết không dây tạo nên mạng độc lập không phụ thuộc vào sở hạ tầng mạng Các thiết bị mạng di chuyển cách tự theo hướng, liên kết với thiết bị khác thay đổi cách thường xuyên Nguyên lý làm việc mạng Adhoc bắt nguồn từ năm 1968 mạng ALOHA thực Tuy trạm làm việc cố định giao thức ALOHA thực việc quản lý truy cập kênh truyền dạng phân tán, sở lý thuyết để phát triển kỹ thuật truy cập kênh phân tán vào mạng Adhoc Năm 1973 tổ chức DARPA bắt đầu làm việc mạng vô tuyến gói tin PRnet Đây mạng vô tuyến gói tin đa chặng Trong node hợp tác với để gửi liệu tới node nằm xa khu vực kết nối thông qua node khác Nó cung cấp chế cho việc quản lý hoạt động sở tập trung phân tán Một lợi điểm làm việc đa chặng so với đơn chặng triển khai đa chặng tạo thuận lợi cho việc dùng lại tài nguyên kênh truyền không gian, thời gian giảm lượng phát cần thiết Sau có nhiều mạng vô tuyên gói tin phát triển hệ thống không dây chưa tới tay người dùng chuẩn 802.11 đời IEEE đổi tên mạng vô tuyến gói tin thành mạng Adhoc Ứng dụng: Quân sự: Hoạt động phi tập trung mạng Adhoc không phụ thuộc vào sở hạ tầng mạng yếu tố thiết yếu lĩnh vực quân sự, trường hợp chiến đấu khốc liệt, sở hạ tầng mạng bị phá hủy Lúc mạng Adhoc lựa chọn số để thiết bị truyền thông liên lạc với cách nhanh chóng Trường học: Chúng ta thiết lập mạng Adhoc trường học, lớp học, thư viện, sân trường,… để kết nối thiết bị di động (laptop, smartphone) lại 10 + Độ trễ trung bình 0.28 + Thông lượng trung bình = 1.18 Mbps + Gói tin bị 1252 Hình 4.15 Tổng hợp kết từ file perl với node mạng 100 vận tốc 0m/s sử dụng giao thức DSDV 4.1.1.3 Kết luận so sánh trường hợp sử dụng giao thức định tuyến AODV DSDV Từ kết ta có bảng số liệu kết giao thức định tuyến AODV DSDV Bảng 4.1 Tỷ lệ phân phát gói tin thành công giao thức AODV DSDV node mạng thay đổi với vận tốc m/s Tỷ lệ phân phát gói tin thành công (%) Node AODV DSDV 99.4 99.4 50 99.2 99.3 100 96,7 98.5 Bảng 4.2 Kểt thông lượng , độ trễ , gói tin giao thức AODV DSDV node mạng thay đổi với vận tốc m/s AODV Node Thông lượng(Mbps) Độ trễ (s) DSDV Mất gói Thông tin lượng Độ trễ Mất gói tin 0.45 0.47 222 0.45 0.46 192 50 1.08 0.29 647 1.06 0.29 543 100 1.08 0.28 2865 1.18 0.28 1252 51 Từ bảng kết so sánh tỷ lệ phân phát gói tin thành công giao thức AODV DSDV ta thấy vận tốc di chuyển node mạng m/s tỷ lệ phân phát gói tin cực cao , qua kết mô cho thấy có node đứng yên giao thức AODV DSDV cho kết tỷ lệ phân phát gói tin 99.4 %, tăng số lượng node mạng lên ta thấy tỷ lệ phân phát gói tin giảm xuống , node mạng tặng lên 100 tỷ lệ phân phát gói tin thành công AODV 96,7% , DSDV có giảm không nhiều AODV , node mạng 100 tỷ lệ phân phát gói tin thành công DSDV 98.5 % Cho thấy tăng node mạng tỷ lệ phân phát gói tin thành công giảm xuống , đồng thời cho thấy tính ổn định giao thức DSDV hẳn AODV 4.1.2 Trường hợp node mạng di chuyển với vận tốc trung bình 10 m/s 4.1.2.1 Với kịch sử dụng giao thức định tuyến AODV a Kịch  Input: + Số node mạng 05 + Vận tốc =10 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km + Thời gian mô 600s  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 98.5% + Độ trễ trung bình 0.6 s + Thông lượng trung bình = 0.42 Mbps + Gói tin bị : 350 52 b Kịch  Input: + Số node mạng 50 + Vận tốc =10 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 98% + Độ trễ trung bình 0.65s + Thông lượng trung bình = 0.5 Mbps + Gói tin bị : 1211 c Kịch  Input: + Số node mạng 100 + Vận tốc =10 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 96.3% + Độ trễ trung bình 0.28 + Thông lượng trung bình = 0.9 Mbps + Gói tin bị 2978 53 4.1.2.2 Với kịch sử dụng giao thức định tuyến DSDV a Kịch  Input: + Số node mạng 05 + Vận tốc =10 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km + Thời gian mô 600s  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 99.2% + Độ trễ trung bình 0.46 s + Thông lượng trung bình = 0.5 Mbps + Gói tin bị : 239 a Kịch  Input: + Số node mạng 50 + Vận tốc =10 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 98.5% + Độ trễ trung bình 0.28s + Thông lượng trung bình = 0.7 Mbps + Gói tin bị : 701 54 b Kịch  Input: + Số node mạng 100 + Vận tốc =10 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 98.2% + Độ trễ trung bình 0.22 + Thông lượng trung bình = 0.84 Mbps + Gói tin bị 1389 4.1.2.3 Kết luận so sánh trường hợp sử dụng giao thức định tuyến AODV DSDV Với tốc độ di chuyển node mạng 10 m/s ta có bảng kết tổng kết sau Bảng 4.3 Tỷ lệ phân phát gói tin thành công giao thức AODV DSDV node mạng thay đổi với vận tốc 10 m/s Tỷ lệ phân phát gói tin thành công (%) Node AODV DSDV 98.5 99.2 50 98 98.5 100 96.3 98.2 Bảng 4.4 Kểt thông lượng , độ trễ , gói tin giao thức AODV DSDV node mạng thay đổi với vận tốc 10 m/s AODV Node Thông lượng(Mbps) Độ trễ (s) DSDV Mất gói Thông tin lượng Độ trễ Mất gói tin 0.4 0.6 350 0.5 0.46 239 50 0.5 0.65 1211 0.7 0.28 701 100 0.9 0.28 2978 0.8 0.22 1389 55 Từ bảng kết luận ta thấy tốc độ di chuyển node mạng thay đổi ảnh hưởng rõ đến hiệu Tỷ lệ phân phát gói tin thành công giảm dần tăng số lượng node mạng Khi tăng số lượng node mạng phạm vi địa lý cố định dẫn tới thông lương tăng theo Từ bảng kết ta nhìn thấy node mạng di chuyển thấy rõ mát gói tin từ lý giải độ trễ giảm dần 4.1.3 Khi node mạng di chuyển với vận tốc lớn 20m/s 4.1.3.1 Với kịch sử dụng giao thức định tuyến AODV a Kịch  Input: + Số node mạng 05 + Vận tốc =20 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km + Thời gian mô 600s  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 97.8% + Độ trễ trung bình 0.59 s + Thông lượng trung bình = 0.51 Mbps + Gói tin bị : 523 b Kịch  Input: + Số node mạng 50 + Vận tốc =20 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 97% 56 + Độ trễ trung bình 0.5s + Thông lượng trung bình = 0.6 Mbps + Gói tin bị : 1587 c Kịch  Input: + Số node mạng 100 + Vận tốc =10 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 95.7% + Độ trễ trung bình 0.7 s + Thông lượng trung bình = 0.67 Mbps + Gói tin bị 3012 4.1.3.2 Với kịch sử dụng giao thức định tuyến DSDV a Kịch  Input: + Số node mạng 05 + Vận tốc =20 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km + Thời gian mô 600s  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 99.1% + Độ trễ trung bình 0.53 s + Thông lượng trung bình = 0.5 Mbps + Gói tin bị : 247 57 b Kịch  Input: + Số node mạng 50 + Vận tốc =20 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 98% + Độ trễ trung bình 0.4 s + Thông lượng trung bình = 0.7 Mbps + Gói tin bị : 823 c Kịch  Input: + Số node mạng 100 + Vận tốc =20 m/s + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km  Ouput: + Tỷ lệ phân phát gói tin thành công = 97.7% + Độ trễ trung bình 0.41 s + Thông lượng trung bình = 0.7 Mbps + Gói tin bị 1678 58 4.1.3.3 Kết luận so sánh trường hợp sử dụng giao thức định tuyến AODV DSDV Với tốc độ di chuyển nhanh 20 m/s từ kết mô ta có bảng kết so sánh sau: Bảng 4.5 So sánh tỷ lệ phân phát gói tin thành công AODV DSDV với vận tốc di chuyển 20 m/s Node Tỷ lệ phân phát gói tin thành công (%) AODV DSDV 97.8 99,1 50 97 98 100 95,7 97,7 Bảng 4.6 Kểt thông lượng , độ trễ , gói tin giao thức AODV DSDV node mạng thay đổi với vận tốc 10 m/s Node AODV Thông Độ trễ (s) DSDV Mất gói Thông tin lượng lượng(Mbps) Độ trễ Mất gói tin 0.51 0.59 523 0.5 0.53 247 50 0.6 0.5 1587 0.7 0.4 823 100 0.67 0.7 3012 0.7 0.41 1678 Từ bảng kết ta thấy tăng tốc độ di chuyển node mạng kết thay đổi rõ ,ta nhìn thấy số lượng node mạng tăng phạm vi địa lý mặc định dẫn tới truyền thông thay đổi số lượng gửi nhận gói tin lớn dẫn tới tỷ lệ gói tin tăng theo, từ bảng kết t thấy với node mạng di chuyển với tốc độ 20m/s tỷ lệ gói tin trung bình tầm 500 , số nod mạng tăng lên 100 lúc mật độ thay đổi khác rõ kết cho thấy tỷ lệ gói tin 100 node mạng 3000 giao thức AODV Còn giao thức DSDV tỷ lệ phân phát gói tin giảm dần tăng số node mạng phạm vi địa lý cố định , tỷ lệ gói tin xảy ổn định không nhiều gói tin AODV 59 4.2 Đánh giá kết mô Để đánh giá chuyển động node mạng với tốc độ khác , ta bắt buộc phải thiết lập thông số đầu vào mặc định  Input: + Số node mạng 100 + Thời gian mô =600s + Kích thước gói tin=512 bytes + Dạng truyền thông TCP + Khu vực địa lý 1Km x 0,5Km + Thời gian mô 600s 4.2.1 Tỷ lệ phân phát gói tin thành công Từ trường hợp kết mô ta thu đc bảng số liệu Bảng 4.7 Tỷ lệ phân phát gói tin thành công với vận tốc thay đổi giao thức AODV DSDV (%) Vận tốc Tỷ lệ phân phát gói tin thành công (%) AODV DSDV 96.7 98.5 10 96.3 98.2 20 95,7 97.7 Từ bảng kết ta có đồ thị so sánh tỷ lệ phân phát gói tin thành công Sau Hình 4.16 Đồ thị tỷ lệ phân phát gói tin thành công (%) 60 Qua trình nghiên cứu thử trường hợp , nhiều kịch khác kiểm tra mô qua ns2 , ta thu kết Từ đồ tỷ lệ phân phát gói tin thành công ta nhận thấy vận tốc di chuyển node mạng khác dẫn tới hiệu suất thay đổi rõ , với giao thức AODV với số node mạng 100 tỷ lệ phân phát gói tin thành công với vận tốc di chuyển m/s 96.7%, tốc độ di chuyển tăng lên 10 m/s có giảm nhẹ tỷ lệ phân phát gói tin thành công xuống 96.3, tăng tốc chuyển lên 20 m/s kết giảm xuống rõ lúc tỷ lệ phân phát gói tin thành công 95.7 % Giao thức DSDV từ vị trí đứng yên với 100 node mạng kết cho thấy tỷ lệ phân phát gói tin thành công tốt mức 98.5%, tốc độ di chuyển node mạng thay đổi lên 10 m/s tỷ lệ giảm xuôgns không đáng kể 98.2%, tốc độ di chuyển 20 m/s lúc tỷ lệ xuống 97.7 % thấy sợ chênh lệch khác rõ di chuyển với vận tốc cao Ta kết luận tốc độ di chuyển node mạng ảnh hưởng rõ dệt tới tỷ lệ phân phát gói tin thành công , di chuyển với tốc độ cao tỷ lệ phân phát gói tin thành công giảm , từ kết ta thấy ổn định tốt giao thức DSDV với giao thức AODV, từ giúp cho sử dụng giao thức phù hợp để có kết tốt 4.2.2 Thông lượng Bảng 4.8.Thống kê thông lượng (Mbps) giao thức AODV DSDV Vận tốc Thông lượng trung bình (Mbps) AODV DSDV 1.08 1.18 10 0.9 0.84 20 0.7 0.7 61 Hình 4.17 Đồ thị thể thông lượng giao thức AODV DSDV Từ bảng độ thị ta thấy node mạng đứng yên ( vận tốc di chuyển m/s) thông lượng khác cao giao thức định tuyến AODV 1.08 (Mbps) giao thức DSDV 1.18 (Mbps) cho thấy DSDV đạt thông lượng tốt hơn, Càng sau tốc độ di chuyển node mạng tăng dần kết cho thấy thông lượng giảm theo , tốc độ tăng lên 20 m/s lúc giao thức giảm xuống sấp xỉ 0.7(Mbps) có dấu hiệu giảm theo 4.2.3 Độ trễ Bảng 4.9 Thông kê độ trễ (s) giao thức AODV DSDV Độ trễ (s) Vận tốc AODV DSDV 0.28 0.28 10 0.28 0.22 20 0.7 0.41 62 Hình 4.18 Đồ thị thống kê độ trễ giao thức AODV DSDV Từ kết cho thấy vận tốc di chuyển tăng dần lúc độ trễ tỷ lệ thuận theo vận tốc đồ thị ta thấy Khi node đứng yên độ trễ thấp đem lại tỷ lệ thành công phân phát gói tin cao Khi tốc độ di chuyển tăng dần làm cho việc truyền tin khó khăn độ trễ tăng theo Nhiều kịch đưa thử nghiệm mô cho thấy kết khác nhiều kịch độ trễ thấp tỷ lệ phân phát gói tin thành công lại chứng tỏ độ trễ phần nhỏ trình Để lý giải cho việc độ trễ thấp mà kết tỷ lệ phân phát gói tin thành công lại thấp , tốc độ di chuyển nhanh gói tin gửi node đích nhận tỷ lệ gói tin cao , độ trễ xảy gửi nhận gói tin , tỷ lệ gói tin chứng minh cho việc độ trễ thấp kết việc phân phát gói tin thành công thấp 63 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Các kết đạt đồ án Đồ án trình bày kết khảo sát đánh giá ảnh hưởng chuyển động node mạng đến hiệu suất số giao thức định tuyến MANET Em nghiên cứu cách chi tiết môi trường mạng, giao thức định tuyến, quan trọng em thực nghiệm số thí nghiệm mộ nhằm tìm sở khách quan, thực tế, kết hợp với sở lý thuyết để tìm đặc điểm khác giao thức chịu ảnh hưởng node mạng di chuyển với tốc độ hướng khác Cụ thể em xem xét chi tiết hoạt động hai giao thức định tuyến điển hình là: DSDV AODV Các giao thức có giải thuật định tuyến khác nhau: DSDV giao thức chủ ứng dựa thuật toán vector khoảng cách; AODV giao thức phản ứng dựa bảng vector khoảng cách Kết mô cho thấy kết luận sau: Tốc độ di chuyển node mạng ảnh hưởng rõ đến hiệu suất giao thức kết mô đưa chứng minh Qua nhiều lần mô các kết cho thấy ổn định giao thức DSDV tốt AODV Hạn chế Do hạn chế mặt thời gian nên khóa luận tập trung nghiên cứu kỹ hai giao thức định tuyến điển hình: AODV DSDV Em chưa nghiên cứu giao thức lại DSR ,OLSR TORA Thêm vào số vấn đề khác giao thức cần xem xét như:  Vấn đề lượng  Chất lượng dịch vụ  Vấn đề bảo mật,… Hướng phát triển Trong thời gian tới em tiếp tục nghiên cứu giao thức lại DSR, OLSR TORA Tìm hiểu thêm đưa đề xuất để khắc phục vấn đề lượng, chất lượng dịch vụ , bảo mật thông tin 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Ngô Quỳnh Thu, “Đánh giá hiệu mạng”, NXB ĐH Bách khoa Hà nội, 2010 [2] Eitan Altman, Tania Jimenez, “NS Simulator for Beginners”, Univ de Los Andes, Mérida, Venezuela and ESSI, Sophia-Antipolis, France December 4, 2003 [3] Humayun Bakht, “The future of mobile ad-hoc networks”, Computing Unplugged Magazine October 2010 [4] Jae Chung and Mark Claypool, “NS by Example”, WPI worcester polytechnic institute Computer Science [5] Kevin Fall, Kannan Varadhan,”The NS manual”, VINT Project April 14, 2002 [6] Marc Grei,”Tutorial for the network simulator NS”, VINT Group http://www.isi.edu/nsnam/ns/tutorial/ [7] Bernd Gloss, Michael Scharf, Daniel Neubauer,‘‘A more realistic random direction mobility model’’, University of Stuttgart October 2005 [8] David B Johnson, David A Maltz, Yih-Chun Hu (2003), “The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks (DSR)”, Published by IETF as RFC, work in progress, April 2003 [9] T Clausen, Ed., P Jacquet, Ed (2003), “Optimized Link State Routing Protocol (OLSR)”, RFC 3626, IETF Network Working Group [10] Todd Lammle CCNA study guide 4th edition SYBEX 2004 [11] The SECAN-Lab of the University of Luxembourg http://wiki.uni.lu/secanlab/Ad-Hoc+Protocols.html [12] C Perkins, E Belding-Royer, S Das (2003), “Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing, IETF Mobile Ad Hoc Network Working Group”, Internet Draft, work in progress, 19 October 2003 [13] Charles E Perkins, Pravin Bhagwat (1994), “Highly dynamic DestinationSequenced Distance Vector routing (DSDV) for mobile computers”, ACM SIGCOMM Computer Comm Rev., 4(24), pp 234-244, 1994 [14] Jochen H Schiller “Mobile Communications”, Addison-Wesley, 2nd edition, 2003 [15] Karthik Sadasivam,‘’Tutorial for Simulation-based Performance Analysis of MANET Routing Protocols in ns-2’’, Page – [16] History of wireless http://wirelesshistory.org [17] Wikipedia http://wikipedia.org 65 [...]... thức định tuyến Chúng ta thường sử dụng ba tham số để so sánh: hiệu suất mạng tổng thể khi dùng hai 26 giao thức định tuyến khác nhau Các thông số này là độ trễ, mất mát gói tin và thông lượng Những thông số này rất quan trọng trong việc xem xét đánh giá của các giao thức định tuyến trong một mạng Các giao thức này cần được kiểm tra với các thông số nhất định cho hoạt động của nó Để kiểm tra hiệu quả giao. .. bởi một RREQ nên AODV chỉ hỗ trợ việc sử dụng đường truyền đối xứng Trong AODV, các tuyến đươc duy trì điều kiện như sau: Nếu một node nguồn chuyển động, nó phải khởi động lại giao thức khám phá tuyến để tìm ra một tuyến mới đến đích Nếu một node trên tuyến chuyển động, node lân cận luồng lên của nó chú ý đến chuyển động đó và truyền một bản tin “Khai báo sự cố đường thông” (một RREP không xác định) đến. .. vi xử lý của thiết bị: khi các thông tin cập nhật, số node mạng tăng lên  Tạo ra nhiều đường đi dư thừa 2.2.2 Các yêu cầu chính đối với việc định tuyến trong mạng MANET Các giao thức định tuyến trong mạng MANET cần đảm bảo:  Thích ứng nhanh khi tô-pô mạng thay đổi: khi các node mạng di chuyển nhanh, yêu cầu kết nối tăng lên thì các giao thức hoạt động theo cơ chế tiếp cận tập trung sẽ giảm hiệu quả... Khi RREP được định tuyến ngược theo đường dẫn, các node trên đường dẫn đó thiết lập các thực thể tuyến chuyển tiếp trong Bảng định tuyến của chỉ node mà nó nhận được RREP Các thực thể tuyến chuyển tiếp này chỉ thị tuyến chuyển tiếp tích cực Cùng với mỗi thực thể tuyến là một bộ định thời tuyến có nhiệm vụ xoá các thực thể nếu nó không được sử dụng trong một thời hạn xác định Do một RREP chuyển tiếp trên... giao thức trong việc tìm kiếm một tuyến đường đến đích, chúng ta sẽ xem xét đến nguồn đó để kiểm soát các gói tin gửi đi Nếu các giao thức định tuyến có độ trễ cao thì giao thức đó không hiệu quả khi so sánh với các giao thức có độ trễ thấp hơn Giao thức nào bị mất gói tin nhiều sẽ không hiệu quả bằng giao thức mất ít gói tin Thông lượng là lượng thông tin thực tế truyền qua một liên kết trong một đơn... lệ giữa số các gói tin được phân phát thành công tới đích so với số các gói tin tạo ra bơi nguồn phát Công thức tính hiệu suất Tổng số gói tin các node nguồn đã gửi (src_sent) Tổng số gói tin các node đích nhận được (dst_receive) Hiệu suất= dst_receive*100/src_sent 3.3 Thiết lập mô hình chuyển động của các node mạng và thời gian mô phỏng Trong mô phỏng mạng Ad-hoc các mô hình di chuyển đóng một vai... trên các link xác định - Lợi ích của NS-2: + Khả năng kiểm tra tính ổn định của các giao thức mạng đang tồn tại + Khả năng đánh giá các giao thức mạng mới trước khi đưa vào sử dụng + Khả năng thực thi những mô hình mạng lớn mà gần như ta không thể thực thi được trong thực tế + Khả năng mô phỏng nhiều loại mạng khác nhau 25 CHƯƠNG III: CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ DI ĐỘNG CỦA NODE MẠNG TRONG. .. khi mọi node đều được thêm vào cây Cây này sau đó phục vụ để xây dựng bảng định tuyến, đưa ra bước truyền kế tiếp tốt ưu, … để từ một node đến bất kỳ node khác trên mạng So sánh các thuật toán định tuyến Các giao thức định tuyến theo thuật toán vector khoảng cách đơn giản và hiệu quả hơn trong các mạng nhỏ, đòi hỏi ít (nếu có) sự giám sát Tuy nhiên nhược điểm của nó là khả năng hội tụ chậm khi mạng lớn... các tuyến trên cơ sở theo yêu cầu, ngược với việc duy trì một danh sách hoàn chỉnh các tuyến như thuật toán DSDV Hình 2.3 Quá trình khám phá tuyến trong AODV Khi một node nguồn muốn gởi một bản tin đến một node đích nào đó và không biết rằng đã có một tuyến đúng đến đích đó, nó phải khởi đầu một quá trình khám phá đường truyền Nó phát quảng bá một gói yêu cầu tuyến (RREQ) đến các node lân cận Các node. .. chỉ IP của node, xác định duy nhất một RREQ Cùng với số tuần tự và ID quảng bá, node nguồn bao gồm trong RREQ hầu hết số tuần tự hiện tại của đích mà nó có Các node trung gian có thể trả lời RREQ chỉ khi 19 nào chúng có một tuyến đến đích mà số tuần tự đích tương ứng lớn hơn hoặc bằng số tuần tự chứa trong RREQ Trong suốt quá trình chuyển tiếp RREQ, các node trung gian ghi vào Bảng định tuyến của chúng ... MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC NODE MẠNG ĐẾN HIỆU NĂNG CỦA MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG MANET 41 4.1 Mục tiêu toán .41 4.1.1 Trường hợp node mạng không... di động node mạng mạng manet - Chương 4: Đánh giá mô ảnh hưởng chuyển động node mạng đến hiệu số giao thức định tuyến mạng manet CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu mạng MANET 2.1.1 Lịch... TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ DI ĐỘNG CỦA NODE MẠNG TRONG MẠNG MANET 26 3.1 Đặt vấn đề 26 3.2 Các thông số đánh giá hiệu 26 3.3 Thiết lập mô hình chuyển động node mạng thời