Áp dụng các thuật toán định tuyến truyền thống trong mạng MANET

Một phần của tài liệu Đánh giá ảnh hưởng của sự di động của nút mạng đến hiệu quả của các thuật toán định tuyến trong mạng MANET (Trang 28)

Các giao thức truyền thống như Distance Vector Routing hay Link State Routing được sử dụng trong các mạng truyền thống với tỉ lệ lỗi gói tin thấp, băng thông lớn, cấu hình ít thay đổi và thay đổi chậm. Ngược lại, những đặc điểm nổi bật của mạng MANET là tỉ lệ lỗi gói tin cao, băng thông thấp, cấu hình động. Vậy chúng ta có thể sử dụng các giao thức truyền thống Distance Vector Routing hay Link State Routing để định tuyến trong mạng Ad Hoc không? Câu trả lời là không, vì các lý do sau:

 Thứ nhất, Link StateDistance Vector được thiết kế cho một topo tĩnh, có nghĩa là chúng sẽ gặp vấn đề về tính hội tụ về trạng thái ổn định cấu hình mạng ad hoc thường xuyên thay đổi. Link Statedistance vector sẽ làm việc rất tốt trong một ad hoc có tính di động thấp, tức là một mạng mà ở đó topo không thay đổi thường xuyên. Vấn đề tồn tại là link-statedistance vector phụ thuộc nhiều vào các thông báo kiểm soát định kỳ. Mà số lượng các nút mạng lớn dẫn đến số lượng các đích đến cũng lớn. Điều này đòi hỏi trao đổi dữ liệu lớn và thường xuyên giữa các nút mạng, mâu thuẫn với thực tế là tất cả các thông tin cập nhật trong một mạng ad hoc kết nối không dây được truyền qua không khí và do đó tốn kém các tài nguyên như băng thông, năng lượng pin và thời gian CPU. Bởi vì cả link-statedistance vector cố gắng để duy trì các tuyến đường cho tất cả các đích đến có thể truy cập, điều này cần thiết để duy trì các tuyến đường và cũng làm lãng phí nguồn tài nguyên.

 Thứ hai, một đặc trưng khác của các giao thức truyền thống là chúng giả định các liên kết là theo hai hướng cân xứng, ví dụ: việc truyền giữa hai host hoạt động tốt như nhau trong cả hai hướng. Trong môi trường vô tuyến không dây điều này không luôn luôn đúng như vậy.

Như đã trình bày ở trên, các giao thức định tuyến truyền thống như Link State

Distance Vector không thể áp dụng trong mạng MANET vì chúng được thiết kế cho

mạng có topo tĩnh và các liên kết là liên kết đối xứng. Vì vậy, khi thiết kế các giao thức định tuyến mới cho mạng MANET ta cần phải xem xét các yêu cầu sau đây:

1. Phù hợp với topo động của mạng: Thuật toán phải được thiết kế sao cho phù

hợp với tính động của topo mạng và các liên kết bất đối xứng.

2. Không để xảy ra hiện tượng lặp định tuyến: Giải pháp đưa ra có thể là sử dụng bộ đếm chặng trong mỗi gói tin. Mỗi khi gói tin di chuyển đến một nút mạng mới, bộ đếm chặng sẽ tăng thêm một, và đến một giá trị nào đó thì gói tin sẽ bị loại bỏ.

3. Chi phí tìm đường thấp: Tổng số gói tin tìm đường thấp và thời gian cần thiết để tìm được đường đi nhỏ là những yêu cầu quan trọng đối với vấn đề định tuyến trong mạng không dây.

4. Bảo mật: Giao thức định tuyến của mạng Ad Hoc có thể bị tấn công dễ dàng ở

một số dạng như đưa ra các cập nhật định tuyến không chính xác hoặc ngăn cản việc chuyển tiếp gói tin, gián tiếp gây ra việc từ chối dịch vụ dẫn đến gói tin không bao giờ đến được đích. Chúng cũng có thể thay đổi thông tin định tuyến trong mạng, cho dù các thông tin đó là không nguy hiểm nhưng cũng gây tốn băng thông và năng lượng, vốn là những tài nguyên ”quý hiếm” trong mạng ad hoc. Do vậy cần có những phương pháp bảo mật thích hợp để ngăn chặn việc sửa đổi hoạt động của giao thức.

5. Hoạt động phân tán: Cách tiếp cận tập trung cho mạng ad hoc sẽ thất bại do sẽ tốn rất nhiều thời gian để tập hợp các thông tin trạng thái hiện tại của mạng để tính toán rồi lại phát tán lại nó cho các nút mạng. Trong thời gian đó, cấu hình mạng có thể đã thay đổi rất nhiều.

6. Thiết lập những cụm mạng nhỏ: Nếu giao thức định tuyến có thể xác định được các nút mạng gần nhau và thiết lập chúng thành một cụm mạng nhỏ thì sẽ rất thuận tiện trong định tuyến. Nếu các nút mạng đơn di chuyển nhanh hơn thì các cụm mạng lại ổn định hơn. Do đó, định tuyến trong các cụm mạng sẽ đơn giản hơn rất nhiều.

Vấn đề đặt ra là làm thế nào để đồng thời đạt được một số trong các yêu cầu nêu trên khi chúng có thể mâu thuẫn với nhau? Ta xét yêu cầu thứ nhất và yêu cầu thứ ba, dễ thấy theo yêu cầu thứ nhất thuật toán phải hoạt động tốt trong điều kiện topo của mạng thay đổi liên tục khi đó các nút mạng di chuyển liên tục dẫn đến số gói tin dùng tìm đường từ các cặp nguồn-đích nhiều hơn đồng thời làm tăng thời gian tìm đường, điều này mâu thuẫn với yêu cầu thứ ba. Chính vì vậy, ta cần đánh giá ảnh hưởng của mức độ linh động của các nút mạng đến hiệu quả của các giao thức định tuyến. Để từ đó:

 Đề xuất chọn sử dụng giao thức định tuyến thích hợp với mức độ linh hoạt của mạng cụ thể.

 Có thể điều chỉnh (tinh chỉnh) các tham số hoạt động của các giao thức định tuyến cho tối ưu.

Một phần của tài liệu Đánh giá ảnh hưởng của sự di động của nút mạng đến hiệu quả của các thuật toán định tuyến trong mạng MANET (Trang 28)