Flooding dựa trên phân cụm (clustering-based flooding)

Một phần của tài liệu Broadcast xác suất cho kỹ thuật Flooding trong mạng Manet (Trang 36)

Để thực hiện được kỹ thuật này, đầu tiên, các nút trong mạng MANET phải thực hiện thuật toán phân cụm như sau. Giả sử rằng mỗi nút trong mạng đều có một định danh (ID) duy nhất. Các nút sẽ định kỳ thực hiện việc gửi các gói tin “giới thiệu” bản thân đến các nút hàng xóm của nó nhằm xác định được số lượng thực sự các kết nối còn dùng được. Một cụm là một tập các nút được xác định như sau. Các nút sẽ gửi các thông điệp chứa ID của nó đến các nút xung quanh để xác định xem nút nào là nút có ID nhỏ nhất cục bộ. Một nút A có ID nhỏ nhất cục bộ sau đó sẽ gửi thông điệp quyết định lập cụm, trong đó nó sẽ tự đề cử mình làm CH (cluster head – trưởng cụm) và lấy ID của nó làm ID của cụm. Nếu một nút nhận được từ một hàng xóm của nó

một thông điệp thông báo rằng nút đó là CH, nó sẽ gửi trả lại một thông điệp đến các nút hàng xóm của nó để khai báo rằng nó không phải là trưởng cụm, giúp cho việc thành lập các cụm khác tiếp tục được tạo ra. Để có thể thích ứng được với tính di động của các nút, tức là hai nút có vai trò làm CH đến một lúc nào đó có thể liên lạc trực tiếp với nhau, thuật toán phân cụm trên hai nút này sẽ quyết định lấy nút có ID nhỏ hơn làm trưởng cụm mới và nút còn lại sẽ từ bỏ vai trò trưởng cụm của mình. Trong một cụm, một thành viên có thể liên lạc được với CH của các cụm khác được gọi là gateway. Để giảm thiểu được số lượng các cụm và các gateway, thuật toán có thể thêm vào một số ràng buộc thành lập cụm như nút có nhiều hàng xóm hơn sẽ có xu hướng làm trưởng cụm; sau khi thành lập được các cụm, mỗi CH sẽ liên hệ với các CH hàng xóm để từ đó quyết định loại bỏ một số gateway không cần thiết, chỉ sử dụng một số gateway đủ để đảm bảo sự liên lạc giữa các cụm trên toàn mạng.

Hình 3. Bốn cụm B, C, F và J với ba hoặc bốn nút gateway.

Khi mạng MANET đã hình thành được các cụm, flooding sẽ được thực hiện theo phương thức sau. Chỉ có các CH mới thực hiện việc broadcast lại gói tin đến tất cả các nút khác trong cụm, các nút còn lại trong cụm không cần thiết phải thực hiện điều này. Tiếp theo, để đảm bảo việc phát tán gói tin đến các cụm khác, các nút gateway sẽ thực hiện vai trò của mình. Chú ý rằng các CH và các nút gateway chỉ thực hiện việc broadcast lại gói tin duy nhất một lần mà thôi. Ngoài ra, chúng ta có thể áp dụng thêm một số thuật toán khác trên các nút CH và gateway để quyết định xem bản thân các nút này có nhất thiết phải broadcast lại gói tin không. Các CH và nút gateway lúc này sẽ tạo thành một tập thống trị liên thông của mạng. Đối với ví dụ ở hình 3, sẽ có 8 (hoặc 7 nếu loại nút A) chứ không phải 12 nút sẽ thực hiện việc broadcast gói tin trong mạng. Nói chung, trong thuật toán này, tỉ lệ các nút nằm trong tập thống trị liên thông (và thuộc vào các cụm) so với tổng các nút trong mạng với bậc nút trung bình (số hàng xóm trung bình của một nút) là tương đối ổn định.

Nhược điểm của giao thức này nằm ở chỗ việc duy trì được cấu trúc của các cụm cần một lượng lớn chi phí phụ trội gây ra bởi sự chuyển động của các nút trong mạng. Nhiều thuật toán phân cụm đã được đề xuất nhằm giảm thiểu được chi phí phụ trội trên như thuật toán của Gerla, Kwon và Pei [1] hoặc của Wu và Lou [2].

Một phần của tài liệu Broadcast xác suất cho kỹ thuật Flooding trong mạng Manet (Trang 36)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(65 trang)