Giao thức định tuyến theo bản ghi còn được gọi là giao thức định tuyến chủ động (proactive). Theo giao thức định tuyến này, bất kỳ một nút trong mạng luôn duy trì trong bảng định tuyến của nó thông tin định tuyến đến tất cả các nút khác trong mạng. Thông tin định tuyến được phát quảng bá trên mạng theo một khoảng thời gian quy định để giúp cho bảng định tuyến luôn cập nhật những thông tin mới nhất. Chính vì vậy, một nút nguồn có thể lấy thông tin định tuyến ngay lập tức khi cần thiết.
Tuy nhiên, với những mạng mà các nút di chuyển nhiều hoặc các kết nối giữa các nút bị mất liên kết thì cần phải có cơ chế tìm kiếm hoặc sửa đổi thông tin của nút bị mất liên kết trong bảng định tuyến, nhưng nếu các kết nối đó không sử dụng thì sẽ trở nên lãng phí
31
tài nguyên, ảnh hưởng đến băng thông của mạng. Chính vì thế giao thức định tuyến theo bản ghi chỉ áp dụng trong các mô hình mạng MANET mà các nút ít di chuyển.
Một số giao thức định tuyến hoạt động theo kiểu giao thức định tuyến theo bản ghi như: Giao thức định tuyến DSDV (Destination Sequenced Distance Vector), Giao thức định tuyến WRP (Wireless Routing Protocol), Giao thức định tuyến GSR (Global State Routing).
Giao thức định tuyến DSDV
Giao thức định tuyến DSDV là giao thức định tuyến chủ động dựa trên thuật toán véc tơ khoảng cách theo chặng, được sửa đổi từ giao thức véc tơ khoảng cách để hoạt động của nó phù hợp với mạng MANET. Cơ sở của giao thức DSDV là thuật toán Bellman-Ford truyền thống. Vì DSDV là một giao thức chủ động nên mỗi nút trong mạng duy trì một bảng định tuyến có chứa chặng tiếp theo và số chặng đến từng đích trong mạng. Bảng định tuyến chứa các thông tin sau đây: địa chỉ đích, số thứ tự đích, địa chỉ chặng tiếp theo, số chặng và thời gian cài đặt. Để giữ cho các bảng định tuyến được cập nhật, DSDV yêu cầu mỗi nút phát quảng bá định kỳ các cập nhật định tuyến đến các láng giềng và phát ngay các gói tin cập nhật khi có các thay đổi quan trọng xảy ra trong mạng. DSDV sử dụng cả cập nhật bảng định tuyến định kỳ và điều khiển theo sự kiện. Trong cập nhật định kỳ, ứng với một khoảng thời gian cố định, mỗi nút phát quảng bá đến các nút láng giềng thông tin của nó, cùng với bản cập nhật bảng định tuyến.
Sau khi nhận dữ liệu cập nhật, các nút láng giềng sẽ sử dụng thông tin này để tính toán các đường đi rồi cập nhật vào bảng định tuyến của nó nhờ các phương pháp lặp véc tơ khoảng cách. Ngoài việc cập nhật định kỳ, DSDV cũng sử dụng bản cập nhật sự kiện thường xuyên được dùng để thông báo thay đổi kết nối quan trọng, chẳng hạn như các kết nối bị hỏng, một nút nào đó di chuyển. Cập nhật sự kiện thường xuyên được kích hoạt sẽ đảm bảo phát hiện kịp thời các thay đổi đường đi định tuyến. Để tránh lặp định tuyến, DSDV sử dụng số thứ tự gắn với mỗi đường đi. Số thứ tự cho thấy độ mới của đường, đường có số thứ tự cao hơn được xem là tốt hơn. Tuy nhiên, hai đường có cùng số thứ tự nhưng đường nào có độ đo tốt hơn thì sẽ được coi là tốt hơn. Số thứ tự này được khởi tạo ban đầu bởi nút đích, và mỗi nút trong mạng quảng bá bằng việc tăng đều đặn số thứ tự của mình. Số thứ tự được tăng lên một khi một nút phát hiện đường đi đến đích có kết nối hỏng khi không nhận được các cập nhật định kỳ. Trong lần quảng bá đường đi sau cùng, nút phát hiện kết nối hỏng sẽ quảng bá đường đi đến đích có số chặng vô hạn và tăng thứ tự đường đi.
DSDV thực hiện hai cách để cập nhật bảng thông tin định tuyến, một là sử dụng cập nhật đầy đủ (full dump), hai là cập nhật bổ sung (incremental dump). Cập nhật đầy đủ mang tất cả thông tin định tuyến có trong nút và cập nhật bổ sung chỉ mang các thông tin về những thay đổi từ lần cập nhật đầy đủ gần nhất. Để làm được điều này, DSDV lưu trữ hai bảng thông tin khác nhau, một dùng để chuyển tiếp các gói tin, một để phát các gói tin
32
cập nhật bổ sung. Cập nhật đầy đủ được truyền tương đối ít khi các nút ít di chuyển. Còn khi các nút di chuyển thường xuyên, cập nhật đầy đủ được phát trong khi các cập nhật bổ sung sẽ ít đi. Tuy nhiên, khi chỉ có các thay đổi thông thường trong mạng thì các nút chỉ phát cập nhật bổ sung. Điều này làm giảm chi phí xử lý và tiêu thụ băng thông ít hơn. Bên cạnh đó, để tránh sự bùng nổ các cập nhật định tuyến tại các thời điểm cấu hình mạng thay đổi nhanh, DSDV cũng áp dụng cơ chế hãm các cập nhật tức thời khi có các thay đổi xảy ra trong mạng, bằng việc ghi nhận các quãng thời gian xảy ra những thay đổi về đường đi, DSDV làm trễ các cập nhật tức thời theo thời gian đó. Thời gian làm trễ thường là thời gian trung bình để có được tất cả các quảng bá cập nhật cho một đường đi. Bằng cách này, các nút chắc chắn nhận được tất cả những thay đổi đường dẫn định tuyến đến một đích trước khi lan truyền bất cứ thay đổi nào. Điều này làm giảm việc sử dụng băng thông và tiêu thụ năng lượng của các nút láng giềng [81](pp.91-115).
Giao thức định tuyến OLSR
OLSR là giao thức định tuyến chủ động dựa trên trạng thái liên kết. Sự khác nhau giữa OLSR và định tuyến trạng thái liên kết trong mạng có dây là OLSR dựa trên các chuyển tiếp đa điểm (MultiPoint Relays - MPRs) để giảm chi phí phát tràn (flooding) mạng và kích thước của các gói tin cập nhật trạng thái liên kết. Các điểm chuyển tiếp MPR là số tối thiểu các nút trong số các láng giềng trực tiếp có thể chuyển tiếp các gói tin của nút đến các nút xa hơn. Ý tưởng của chuyển tiếp đa điểm là tối thiểu hóa việc phát tràn các thông báo quảng bá trong mạng. Mỗi nút tính MPR từ tập các láng giềng của nó, tập MPR được chọn như vậy khi một nút phát quảng bá một thông báo, các chuyển tiếp của thông báo đó bằng tập MPR sẽ đảm bảo rằng thông báo được nhận bởi mỗi nút có số chặng bằng 2. Do đó, bất cứ khi nào một nút quảng bá một thông báo, chỉ có những người láng giềng trong tập MPR của nó phát quảng bá lại thông báo đó. Các láng giềng không nằm trong tập MPR thì chỉ xử l thông báo nhưng không phát quảng bá lại nó. Hơn nữa, khi truyền thông tin định tuyến trạng thái liên kết, một nút chỉ liệt kê các kết nối của nó cho những láng giềng rằng đã chọn chúng như là một MPR. Tập các láng giềng được gọi là MPR Selectors.
OLSR sử dụng hai loại thông báo điều khiển HELLO và TC (Topology Control). Thông báo HELLO được phát định kỳ để cảm nhận trạng thái liên kết với các láng giềng, và xây dựng nên tập MPR. Thông báo HELLO chỉ được gửi đi một chặng nhưng thông báo TC được quảng bá trong toàn mạng. Các thông báo TC được dùng để quảng bá thông tin về danh sách các MPR của mỗi nút và được phát định kỳ. Tuy nhiên, chỉ các nút trong tập MPR mới chuyển tiếp các thông báo TC. Mỗi nút duy trì một bảng định tuyến được xây dựng từ thông tin cấu hình trong các thông báo TC và thông tin kết nối cục bộ trong các thông báo HELLO. Khi có bất cứ thay đổi nào trong các thông tin này, bảng định tuyến được tính toán lại. Do OLSR là giao thức chủ động, bảng định tuyến có chứa đường đi đến tất cả các nút trong mạng. Các đường đi trong bảng định tuyến được tính dựa trên thuật toán đường đi ngắn nhất, như là một biến thể của thuật toán Dijkstra [68](pp.63-90).
33