6. Phương pháp nghiên cứ u
2.2.2.2. Định tuyến thông tin qua sự thỏa thuận (SPIN)
Đối tượng chính của nhóm giao thức SPIN là giải quyết hạn chế của các giao thức truyền thống. Nguyên lý cơ bản của họ giao thức này là thỏa thuận dữ liệu và sự thích nghi tài nguyên mạng. Thỏa thuận dữ liệu yêu cầu các nút phải kiểm tra nội dung của dữ liệu trước khi phát dữ liệu giữa các nút mạng. SPIN dùng các gói mô tả dữ liệu trước khi phát gói dữ liệu thực. Các nút thu khi nhận được gói quảng cáo nếu muốn nhận gói dữ liệu thực phải gửi một gói yêu cầu cho nút nguồn. Do đó, gói dữ liệu thực chỉ được gửi cho các gói quan tâm, hạn chế khả năng bị bùng nổ gói như trong Flooding và giảm đáng kể lưu lượng dư thừa trong mạng. Ngoài ra, việc mô tả dữ liệu loại trừ khả năng chồng lấn vì các nút chỉ yêu cầu dữ liệu cần quan tâm.
SPIN thực hiện việc thỏa thuận và truyền dữ liệu thông qua 3 dạng thông điệp: Đầu tiên là gói ADV, được dùng để quảng cáo cho gói dữ liệu mới mà nút muốn phát. Nút có dữ liệu sẽ phát các gói ADV chứa mô tả dữ liệu thực đến các nút xung quanh. Dạng thứ 2 là gói REQ, được dùng để yêu cầu nút nguồn phát gói dữ liệu đã quảng các trước đó. Một nút mạng nhận được gói ADV và thể hiện mong muốn nhận gói dữ liệu thực bằng cách phát đi thông điệp REQ. Dạng thứ 3 là DATA, chứa dữ liệu thực, gói DATA thường lớn hơn các gói ADV và REQ. Việc hạn chế các gói dư thừa làm giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ tại các nút.
Một loại khác là SPIN-EC, kết hợp kỹ thuật quan sát nguồn năng lượng dựa trên mức ngưỡng. Một nút chỉ tham gia vào hoạt động giao thức nếu nút có thể hoàn thành tất cả các hoạt động mà không làm giảm năng lượng dưới mức cho phép. Khi nút nhận được một gói quảng cáo, nó không gửi thông điệp REQ nếu xác định nguồn năng lượng không đủđể gửi gói REQ và nhận gói DATA.
Cả SPIN-PP và SPIN-EC đều được thiết kế cho liên lạc điểm-điểm. Một loại thứ 3, SPIN-BC được thiết kế cho mạng quảng bá. Trong các loại mạng này, tất cả các nút dùng chung một kênh truyền. Khi một nút gửi một gói dữ liệu qua kênh quảng bá, gói sẽđược nhận bởi tất cả các nút khác trong phạm vi của nút. Giao thức SPIN-BC không yêu cầu các nút sau khi nhận thông điệp ADV phải đáp lại ngay
lập tức gói REQ. Thay vào đó, nút chờ một khoảng thời gian, trong khi nó giám sát kênh truyền nếu nút nghe thấy thông điệp REQ được phát ra từ một nút khác (nghĩa là nút kia mong muốn nhận được gói dữ liệu từ nút nguồn), nút sẽ hủy gói yêu cầu của nó, do đó loại bỏ khả năng các gói REQ dư thừa trong mạng. Khi nhận được gói REQ từ một nút nào đó trong mạng, nút nguồn sẽ gửi thông điệp DATA chỉ một lần, mặc dù có thể nó nhận nhiều gói yêu cầu giống nhau từ các nút mạng.
Giao thức SPIN-RL, phát triển từ SPIN-BC để cải thiện độ tin cậy và lỗi thông điệp do suy hao kênh truyền. Các gói ADV và REQ được phát quảng bá lặp lại theo chu kỳ. Nếu một nút gửi yêu cầu nhận gói dữ liệu nhưng sau khoảng thời gian định trước nó vẫn chưa nhận được thì nút sẽ yêu cầu lại lần nữa. Hơn nữa, độ tin cậy cải thiện còn do việc phát lại gói mô tả dữ liệu theo chu kỳ. Các nút SPIN-L hạn chế số lần phát lại thông điệp DATA. Sau khi gửi thông điệp DATA, nút chờ hết một khoảng thời gian trước khi đáp ứng cho những yêu cầu khác cho dữ liệu tương tự.
Họ giao thức SPIN chỉ ra các nhược điểm chính của Flooding và Gossiping. SPIN có hiệu suất sử dụng năng lượng và tốc độ phân phát dữ liệu cao hơn Flooding và Gossiping. Tuy nhiên, sự thỏa thuận cục bộ có thể không đủ để bao bọc hết toàn bộ mạng để tất cả các nút có nhu cầu đều nhận được gói quảng bá và sau đó là gói dữ liệu mong muốn. Tình huống đó có thể xảy ra nếu các nút trung gian không quan tâm đến gói dữ liệu và bỏ qua thông điệp ADV tương ứng sau khi nhận được gói này. Điều này hạn chế việc sử dụng SPIN trong các ứng dụng đặc biệt như giám sát phát hiện xâm nhập và bảo vệ các công trình trọng yếu.