Flooding và các biến thể :

Một phần của tài liệu WIRELESS SENSOR NETWORKS (Trang 84 - 87)

Flooding là một kỹ thuật chung thường dùng trong phát tán thông tin và tìm ñường trong mạng có dây và không dây ad hoc. Chiến thuật ñịnh tuyến ñơn giản và không ñòi hỏi cấu hình mạng tốn kém và thuật toán tìm ñường phức tạp. Flooding dùng phương pháp reactive (phản ứng lại), khi mỗi node nhận ñược một gói ñiều khiển hay dữ liệu nó sẽ gởi ñến tất cả các node xung quanh nó. Sau khi truyền, một gói ñi theo tất cả các ñường có thểñược. Nếu không bị mất kết nối, gói sẽñến ñích. Hơn nữa, khi cấu hình mạng thay ñổi, việc truyền gói sẽ theo những tuyến mới. Hình 6.3 minh họa qui

ước flooding trong mạng. Flooding dạng ñơn giản nhất có thể làm các gói bị sao chép lại một cách không giới hạn khi ñi qua các node mạng.

Hình 6.3: Flooding các gói d liu trong mng thông tin.

ðể ngăn chặn một gói cứñi vòng không xác ñịnh trong mạng, một trường gọi là hop count ñược thêm vào gói. ðầu tiên, hop count ñược ñặt giá trị xấp xỉñường kính mạng. Khi gói ñi qua mạng, hop count bị giảm ñi 1 sau mỗi bước (một bước ñược tính là một lần truyền từ node này sang node kia). Khi hop count về 0, gói sẽ bị bỏñi. Một cách tương tựñược dùng là thêm vào trường time-to-live, trường này ghi lại thời gian mà gói ñược phép tồn tại trong mạng. Khi hết thời gian này, gói không

ñược truyền ñi nữa. Flooding có thểñược cải tiến bằng cách xác nhận gói dữ liệu duy nhất, mỗi node mạng sẽ bỏñi các gói ñã nhận rồi.

Mặc dù sựñơn giản trong qui luật hoạt ñộng và phù hợp với cấu hình mạng có chi phí thấp nhưng flooding gặp nhiều bất lợi khi áp dụng cho mạng WSNs. Nhược ñiểm ñầu tiên của flooding là gặp phải vấn ñề traffic implosion (bùng nổ hay khép kín các gói dữ liệu tại 1 node). Như trên hình 6.4, hiện tượng không mong muốn gây ra do bản sao của cùng một gói cùng gởi ñến cùng một node.

Hình 6.4: Bùng n lưu lượng do flooding.

Nhược ñiểm thứ hai là vấn ñề chồng lấn (overlap). Hình 6.5 overlapping xảy ra khi hai node cùng gởi gói ñến cùng một node. Nhược ñiểm thứ ba và là nhược ñiểm nguy hiểm nhất của flooding là resource blindness (sự mù quáng tài nguyên). Qui luật ñơn giản cảu flooding không xem xét ñến hạn chế về nguồn năng lượng của các node. Năng lượng của node có thể suy giảm nhanh chóng, giảm

ñáng kể thời gian sống của mạng.

Hình 6.5: Vn ñề chng ln do flooding.

ðể giải quyết các nhược ñiểm nêu trên, một hướng mới gọi là gossiping. Tương tự flooding, gossiping dùng qui luật ñơn giản và không ñòi hỏi cấu hình mạng ñắt tiền hay thuật toán ñịnh tuyến phức tạp. Khác với flooding, gói dữ liệu ñược phát quảng bá ñến tất cả các node, gossiping chỉ yêu cầu mỗi node gởi gói vừa nhận ñược ñến một node ñược lựa chọn ngẫu nhiên. Khi nhận ñược gói, node lân cận lại chuyển tiếp gói ñó ñến một node lựa chọn ngẫu nhiên khác. Quá trình cứ tiếp tục ñến khi gói ñến ñược ñích ñến hay hop count bị giới hạn. Gossiping tránh ñược vấn ñề bùng nổ lưu lượng mạng bằng cách giới hạn số gói mà mỗi node gởi ñến các node lân cận nó. Tuy nhiên ñộ trễ gói tại

ñích ñến có thể rất lớn, ñặc biệt trong mạng có kích thước lớn do bản chất, chỉ có một liên kết ñược tạo thành tại một thời ñiểm.

Một phần của tài liệu WIRELESS SENSOR NETWORKS (Trang 84 - 87)