5. Cấu trúc của luận văn
1.4.1 Giao thức định tuyến theo bảng ghi (Table – driven Routing Protocols)
Protocols)
Giao thức định tuyến theo bảng ghi còn được gọi là giao thức định tuyến chủ động (Proactive Routing Protocol). Trong giao thức định tuyến chủ động, các nút trong mạng liên tục đánh giá các tuyến đường đến tất cả các nút còn lại và cố gắng duy trì 1 bảng định tuyến cập nhật. Vì vậy, nút nguồn ngay lập tức có thể có được 1 tuyến đường đến nút đích nếu cần.
Tuy nhiên, trong các giao thức định tuyến chủ động, tất cả các nút cần duy trì một cái nhìn nhất quán về kiến trúc mạng. Khi kiến trúc mạng có sự thay đổi thì những cập nhật tương ứng phải được lan truyền trên toàn mạng để thông báo về sự thay đổi. Sử dụng thuật toán định tuyến chủ động, các nút mạng chủ động cập nhật trạng thái mạng và duy trì các tuyến đường ngay cả khi tuyến đường đó không được sử dụng dẫn đến sự lãng phí tài nguyên, ảnh
hưởng đến băng thông của mạng. Do đó, giao thức định tuyến chủ động chỉ thích hợp cho các mô hình mạng MANET có các nút ít di chuyển.
Các giao thức hoạt động theo kiểu giao thức định tuyến chủ động tiêu biểu: Giao thức DSDV (Destination Sequenced Distance Vector), Giao thức OLSR (Optimized Link State Routing), Giao thức WRP (Wireless Routing Protocol) …
1.4.2 Giao thức định tuyến theo yêu cầu (On – Demand Routing Protocol)
Các giao thức định tuyến điều khiển theo yêu cầu còn được gọi là giao thức định tuyến bị động (Reactive Routing Protocols). Khác với các giao thức định tuyến chủ động, theo giao thức định tuyến bị động, các con đường đi sẽ được tạo ra khi có nhu cầu. Nghĩa là, khi một nút nguồn muốn gửi dữ liệu đến nút đích, trước hết nó phải khởi đầu một quá trình khám phá tuyến để tìm đường đi đến đích (Route Discovery). Quá trình này chỉ hoàn tất khi đã tìm ra một tuyến sẵn sàng hoặc tất cả các tuyến khả thi đều đã được kiểm tra.
Khi một tuyến đã được khám phá và thiết lập, nó được duy trì thông số định tuyến (route maintenance) bởi một số dạng thủ tục cho đến khi hoặc là tuyến đó không thể truy nhập được từ nút nguồn hoặc là không cần thiết đến nó nữa.
Với cơ chế này, các giao thức định tuyến điều khiển theo yêu cầu không phát quảng bá đến các nút láng giềng về các thay đổi của bảng định tuyến theo thời gian, nên tiết kiệm được tài nguyên mạng. Vì vậy, loại giao thức này có thể sử dụng trong các mạng MANET phức tạp, các nút di chuyển nhiều.
Một số giao thức định tuyến bị động tiêu biểu như: Giao thức AODV (Ad hoc On Demand Distance Vector), Giao thức DSR (Dynamic Source Routing), Giao thức TORA (Temporally Ordered Routing Algorithm)…
1.4.3 Giao thức định tuyến lai ghép (HybridRouting Protocols)
Giao thức định tuyến chủ động và bị động đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Đối với giao thức định tuyến chủ động, các nút duy trì một bảng định tuyến chứa đường đi đến tất cả các nút trong mạng và bảng định
tuyến này sẽ được cập nhật khi kiến trúc có bất kỳ sự thay đổi nào. Vì vậy, ưu điểm của giao thức định tuyến chủ động là nút nguồn ngay lập tức có tuyến đường để gửi dữ liệu đến nút đích. Tuy nhiên, việc lưu trữ đường đi đến tất cả các nút trên mạng ngay cả khi có những tuyến đường không sử dụng sẽ tiêu tốn một dung lượng bộ nhớ đáng kể nhất là trong trường hợp mạng có số lượng nút lớn. Bên cạnh đó, các giao thức chủ động cũng không thích hợp đối với mô hình mạng có các nút thường xuyên di chuyển. Trong mạng MANET, các nút mạng tự do di chuyển nên kiến trúc mạng thường xuyên thay đổi. Điều này dẫn đến việc phải thường xuyên cập nhật bảng định tuyến. Việc gửi các gói tin cập nhật bảng định tuyến đến toàn màng sẽ làm giảm băng thông và tăng độ trễ.
Trong khi đó, các giao thức định tuyến bị động không lưu trữ đường đi đến tất các nút trong mạng. Khi một nút có nhu cầu gửi dữ liệu, nó sẽ gửi quảng bá gói tin yêu cầu tuyến đường đến toàn mạng. Khi nút đích nhận được gói tin yêu cầu từ nút nguồn, nó sẽ tạo gói tin trả lời đường đi và gửi ngược trở về nút nguồn. Khi đó nút nguồn sẽ gửi dữ liệu đi theo tuyến đường đã tìm được. Tuyến đường này sẽ được duy trì đến khi các liên kết trên đường đi có sự thay đổi hoặc nút nguồn không sử dụng tuyến đường này nữa. Do đó, các giao thức định tuyến thích hợp với mô hình mạng có nhiều nút, các nút thường xuyên di chuyển. Các giao thức định tuyến bị động khắc phục được nhược điểm của các giao thức chủ động, tiết kiệm được bộ nhớ do không phải lưu đường đi đến tất cả các nút trong mạng, đồng thời không phải tiêu tốn nhiều băng thông cho việc duy trì bảng định tuyến. Tuy nhiên, khi sử dụng giao thức định tuyến bị động, độ trễ sẽ lớn, dữ liệu sẽ phải chờ cho đến khi tuyến đường đến đích được tìm thấy mới có thể gửi đi.
Giao thức định tuyến lai ghép được đề xuất để kết hợp những ưu điểm và hạn chế nhược điểm của cả hai giao thức định tuyến chủ động và bị động. Để làm được điều đó, mạng sẽ được chia thành nhiều vùng, việc truyền dữ
liệu giữa 2 nút trong cùng một vùng sẽ được thực hiện theo giao thức định tuyến chủ động. Ngược lại, khi nút nguồn và nút đích thuộc 2 vùng khác nhau, giao thức định tuyến bị động sẽ được sử dụng để truyền dữ liệu từ nút nguồn đến nút đích.
Việc sử dụng các giao thức định tuyến chủ động trong vùng và giao thức định tuyến bị động giữa các vùng sẽ phát huy được ưu điểm xác định đường đi nhanh của giao thức định tuyến chủ động. Ngoài ra, do chỉ áp dụng trong một vùng nên các nút không phải tốn nhiều bộ nhớ để lưu đường đi đến tất cả các nút trong mạng mà nó chỉ lưu đường đi đến các nút trong vùng mà thôi, và cũng tránh được việc phải tốn nhiều băng thông cho việc duy trì bảng định tuyến chủ động. Đồng thời, điều này cũng phát huy được tính linh hoạt của giao thức định tuyến bị động khi chỉ thiết lập các tuyến đường giữa các vùng khi cần thiết.
Một số giao thức định tuyến lai ghép tiêu biểu: Giao thức ZRP (Zone Routing Protocol), Giao thức ZHLS (Zone – base Hierarchical Link State), Giao thức HARP (Hybrid Ad hoc Routing Protocol).