Do các nút trong mạng Ad Hoc luôn di động và có nhiều đặc tính khác biệt nên không thể áp dụng các giao thức định tuyến thông thường. Các mạng Ad hoc thường được đặc trưng bởi một topo động do các nút di chuyển làm thay đổi vị trí vật lý của chúng. Đối với mạng Ad hoc, giao thức định tuyến động tỏ ra hiệu quả và phù hợp hơn các phương pháp định tuyến dựa trên vectơ khoảng cách và trạng thái liên kết. Thách thức trong việc thiết kế các giao thức định tuyến là khả năng cập nhật được mức di động của nút mạng. Chính mức di động này là nguyên nhân làm thay đổi toàn bộ cấu trúc topo của mạng. Một nút di động thường bị giới hạn bởi khả năng xử lý của CPU, dung lượng lưu trữ, công suất nguồn và dải thông.
Mai Văn Linh-ĐTVT2-CH2009 26
Môi trường truy cập, môi trường vô tuyến cũng có những thuộc tính đặc biệt cần phải chú ý khi thiết kế các giao thức cho mạng Ad hoc, ví dụ các đường truyền vô hướng. Những đường truyền này xuất hiện khi hai nút có cường độ khác nhau và cho phép chỉ một nút nghe được nút kia. Nhưng chúng cũng có thể xuất hiện do nhiễu từ môi trường xung quanh. Đa chặng trong môi trường vô tuyến có thể gây ra tăng ích công suất truyền và tăng ích công suất do mối quan hệ căn bậc hai giữa vùng phủ sóng và công suất phát ra. Bằng cách sử dụng đa chặng, các nút có thể
truyền các gói tin đi sử dụng công suất ra thấp.
Hình 2.1 Mô tả các trục cơ bản có thể sử dụng để đặc tả môi trường mạng Ad hoc. Trục đầu tiên là số các nút trong mạng. Trục thứ hai là tốc độ mà tại đó topo mạng thay đổi. Trục thứ ba là tải lưu lượng trong mạng. Khi môi trường di chuyển từ gốc của 3 trục, Vấn đề định tuyến trở nên khó khăn hơn. Tăng số các nút, tăng tốc độ thay đổi topo (nghĩa là tăng tính di động của nút), hoặc tăng tải lưu lượng mong muốn trên mạng là thách thức đói với các giao thức trong mạng Ad hoc.
Hình 2.1 Hệ tọa độ cơ bản mô tả trường mạng Ad Hoc
Phần này sẽ xác định yêu cầu đối với một giao thức định tuyến cho mạng Ad hoc là gì? Sau đây là một số yêu cầu quan trọng:
Mai Văn Linh-ĐTVT2-CH2009 27
• Hoạt động phân tán: Giao thức cần hoạt động phân tán, không phụ thuộc vào nút mạng điều khiển tập trung (vì Ad hoc là mạng phân tán). Điều này có lẽ cũng có lợi cho mạng có cấu trúc tĩnh.
• Đường định tuyến hở: Để nâng cao chất lượng hoạt động, giao thức định tuyến cần đảm bảo đường định tuyến cung cấp là đường mở, điều này sẽ làm giảm lãng phí băng thông và công suất tiêu hao của CPU.
• Hoạt động dựa trên yêu cầu: Tối thiểu hóa phần thông tin điều khiển trong mạng, giao thức định tuyến thuộc nhóm định tuyến theo yêu cầu có thể đáp ứng
được điều này. Nó chỉ tìm đường khi cần thiết và không quảng bá thông tin điều khiển liên tục.
• Hỗ trợ các liên kết một chiều: Nhưđã trình bày ở trên, môi trường vô tuyến có thể hình thành liên kết một chiều. Sử dụng liên kết này và liên kết hai chiều sẽ
làm tăng chất lượng của giao thức định tuyến.
• Bảo mật: Môi trường vô tuyến rất dễ bị tấn công., khai thác thông tin, do đó mã hóa và chứng thực là cách bảo mật thông thường nhất được áp dụng hiện nay, nó được đề cập trong việc sử dụng giao thức bảo mật IPsec.
• Bảo toàn năng lượng: Nút mạng trong mạng Ad hoc có thể là máy tính xách tay hay loại client nhỏ gọn khác như PDA thường có giới hạn về thời gian sử dụng của pin, nên cần có chếđộ chờ (standby mode) để tiết kiệm năng lượng. Do đó, giao thức định tuyến sử dụng cần hỗ trợ chếđộ chờ của nút mạng.
• Nhiều đường định tuyến: Nhằm giảm số lần tác động do sự thay đổi về cấu trúc mạng và khi nhiều đường định tuyến bị nghẽn. Nếu như một đường định tuyến không sử dụng được nữa thì một đường định tuyến khác có thể thay thế. Như vậy, giao thức không cần khởi tạo thủ tục tìm đường.
• Hỗ trợ QoS: có nhiều loại QoS: Có nhiều loại QoS cần được sự hỗ trợ của các giao thức định tuyến, nó phụ thuộc vào mục đích của mạng