intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA SỰ CHUYỂN ĐỘNG CÁC NÚT MẠNG ĐẾN HIỆU SUẤT CỦA MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MANET

Chia sẻ: Đào Thị Thùy Dung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:69

Thêm vào BST
Báo xấu
141
lượt xem 31
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngày nay, cùng với sự bùng nổ, phát triển mạnh mẽ của các thiết bị di động cá nhân nhƣ: laptop, smartphone, tablet,…, thì nhu cầu kết nối giữa các thiết bị này cũng ngày càng đòi hỏi cao hơn về tốc độ và khả năng di chuyển trong khi kết nối. Mạng di động đặc biệt – MANET (Mobile Ad-hoc Network) là một trong những công nghệ vƣợt trội đáp ứng nhu cầu kết nối đó nhờ khả năng hoạt động không phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng cố định, với chi phí hoạt động thấp, triển...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA SỰ CHUYỂN ĐỘNG CÁC NÚT MẠNG ĐẾN HIỆU SUẤT CỦA MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MANET

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Văn Tứ KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA SỰ CHUYỂN ĐỘNG CÁC NÚT MẠNG ĐẾN HIỆU SUẤT CỦA MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MANET KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ thông tin HÀ NỘI - 2010
  2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Văn Tứ KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA SỰ CHUYỂN ĐỘNG CÁC NÚT MẠNG ĐẾN HIỆU SUẤT CỦA MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MANET KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ thông tin Cán bộ hƣớng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Đình Việt Cán bộ đồng hƣớng dẫn: Ths. Đoàn Minh Phƣơng HÀ NỘI - 2010
  3. TÓM TẮT Ngày nay, cùng với sự bùng nổ, phát triển mạnh mẽ của các thiết bị di động cá nhân nhƣ: laptop, smartphone, tablet,…, thì nhu cầu kết nối giữa các thiết bị này cũng ngày càng đòi hỏi cao hơn về tốc độ và khả năng di chuyển trong khi kết nối. Mạng di động đặc biệt – MANET (Mobile Ad-hoc Network) là một trong những công nghệ vƣợt trội đáp ứng nhu cầu kết nối đó nhờ khả năng hoạt động không phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng cố định, với chi phí hoạt động thấp, triển khai nhanh và có tính di động cao. Tuy nhiên, hiện nay mạng MANET vẫn chƣa đƣợc ứng dụng rộng rãi và đang đƣợc thúc đẩy nghiên cứu nhằm cải tiến hơn nữa các giao thức định tuyến để mạng đạt đƣợc hiệu quả hoạt động tốt hơn. Khóa luận nghiên cứu ảnh hƣởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong mạng MANET. Bằng những kiểm chứng thông qua mô phỏng, khóa luận đƣa ra các nhận xét, đánh giá về hiệu suất mạng đối với từng giao thức định tuyến cụ thể khi các nút mạng chuyển động với tốc độ và hƣớng đi thay đổi.
  4. MỤC LỤC TÓM TẮT ............................................................................................................................... DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................................... DANH MỤC BẢNG ................................................................................................................ BẢNG CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................... LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................... Chƣơng 1. GIỚI THIỆU ........................................................................................................ 1 1.1. Sự ra đời và phát triển của các mạng không dây .......................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận.............................................................................. 4 1.3. Công cụ nghiên cứu chính – NS-2 ............................................................................... 5 1.3.1. Giới thiệu về NS-2 ................................................................................................ 5 1.3.2. Khả năng mô phỏng của NS-2 .............................................................................. 7 1.4. Tổ chức của KLTN...................................................................................................... 8 Chƣơng 2. GIAO THỨC MAC CỦA MẠNG LAN VÀ WLAN ............................................ 9 2.1. Mạng LAN và mạng WLAN ....................................................................................... 9 2.2. Chuẩn 802.3 và giao thức CSMA/CD ........................................................................ 10 2.3. Chuẩn 802.11 và giao thức CSMA/CA ...................................................................... 12 Chƣơng 3. MẠNG MANET VÀ BÀI TOÁN ĐỊNH TUYẾN .............................................. 15 3.1. Mạng MANET .......................................................................................................... 15 3.1.1. Lịch sử phát triển và các ứng dụng ...................................................................... 15 3.1.2. Các đặc điểm chính của mạng MANET .............................................................. 16 3.2. Vấn đề định tuyến trong mạng MANET .................................................................... 17 3.2.1 Các thuật toán định tuyến truyền thống ................................................................ 17 3.2.2. Các yêu cầu chính đối với việc định tuyến trong mạng MANET ......................... 18 3.2.3. Phân loại các kỹ thuật định tuyến ........................................................................ 19 3.2.3.1. Link state và Distance Vector....................................................................... 19 3.2.3.2. Định tuyến chủ ứng và phản ứng .................................................................. 20 3.2.3.3. Định tuyến nguồn và định tuyến theo chặng ................................................. 21 3.3. Các giao thức định tuyến chính trong mạng MANET ................................................ 22 3.3.1. DSDV................................................................................................................. 22 3.3.2 OLSR [8] ............................................................................................................. 23 3.3.3. AODV [12]......................................................................................................... 25 3.3.4. DSR [7] .............................................................................................................. 27
  5. 3.3.5. TORA [11] ......................................................................................................... 28 Chƣơng 4. ĐÁNH GIÁ BẰNG MÔ PHỎNG ẢNH HƢỞNG CỦA SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC NÚT MẠNG ĐẾN HIỆU SUẤT CỦA MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 30 4.1. Xác định các tham số hiệu suất cần đánh giá và cách thức phân tích kết quả mô phỏng ........................................................................................................................................ 30 4.1.1. Các tham số hiệu suất cần đánh giá ..................................................................... 30 4.1.2. Cách thức phân tích kết quả mô phỏng của NS-2 ................................................ 30 4.1.2.1. Cấu trúc tệp vết ............................................................................................ 30 4.1.2. Công cụ để phân tích và biểu diễn kết quả mô phỏng .......................................... 33 4.1.2.1. Perl .............................................................................................................. 33 4.1.2.2. GNUPLOT .................................................................................................. 33 4.2. Thiết lập mạng mô phỏng MANET ........................................................................... 35 4.2.1. Thiết lập tô-pô mạng ........................................................................................... 35 4.2.2. Thiết lập mô hình chuyển động của các nút mạng và thời gian mô phỏng ........... 36 4.2.2.1. Mô hình Random Waypoint ......................................................................... 37 4.2.2.2. Mô hình Random Walk ................................................................................ 38 4.2.3 Thiết lập các nguồn sinh lƣu lƣợng đƣa vào mạng ............................................... 39 4.2.4. Lựa chọn thời gian mô phỏng ............................................................................. 40 4.3. Thực hiện mô phỏng các giao thức định tuyến ........................................................... 40 4.3.1. Phân tích kết quả bằng công cụ perl .................................................................... 40 4.3.2. Sử dụng gnuplot để vẽ đồ thị .............................................................................. 44 4.4. Đánh giá ảnh hƣởng của sự chuyển động của nút mạng đến hiệu suất của các giao thức định tuyến ........................................................................................................................ 47 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ............................................................................ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................... 51 PHỤ LỤC ............................................................................................................................ 53 1. Bảng các trƣờng phụ thêm vào trong cấu trúc tệp vết phụ thuộc vào kiểu gói tin .......... 53 2. Mô phỏng mạng MANET............................................................................................. 56 3. Tỷ lệ phân phát gói tin thành công ................................................................................ 58 4. Thời gian thiết lập kết nối ............................................................................................. 59
  6. DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Sự phát triển của mạng không dây và di động ............................................................ 1 Hình 2: Cấu trúc của NS-2 ..................................................................................................... 5 Hình 3: Luồng các sự kiện cho file Tcl chạy trong NS-2 ........................................................ 6 Hình 4: Chu trình hoạt động của giao thức CSMA/CD (bên gửi) .......................................... 11 Hình 5: Chu trình hoạt động của giao thức CSMA/CA (bên gửi) .......................................... 13 Hình 6: Hoạt động lắng nghe kênh truyền của giao thức CSMA/CA .................................... 14 Hình 7: Phân loại các giao thức định tuyến trong mạng MANET ......................................... 22 Hình 8: Tô-pô mạng thay đổi ............................................................................................... 23 Hình 9: Quy trình chuyển tiếp gói tin khi sử dụng kíp đa điểm – MPR ................................. 24 Hình 10: OLSR ngăn chặn vòng lặp bằng việc sử dụng MPR để chuyển phát gói tin. ........... 25 Hình 11: quá trình khám phá tuyến trong AODV ................................................................. 25 Hình 12: Định tuyến nguồn động (DSR) .............................................................................. 27 Hình 13: Diện tích mạng mô phỏng và các nút mạng............................................................ 35 Hình 14: Di chuyển một nút theo mô hình Random Waypoint. ............................................. 37 Hình 15: Di chuyển của 8 nút theo mô hình Random Walk .................................................. 38 Hình 16: Đồ thị tỷ lệ phân phát gói thành công – Random Waypoint.................................... 44 Hình 18: Đồ thị tỷ lệ phân phát gói tin thành công – Random Walk ..................................... 45 Hình 19: Đồ thị thời gian thiết lập kết nối trung bình_Random-Waypoint ............................ 46 Hình 20: Đồ thị thời gian thiết lập kết nối trung bình_Random-Walk ................................... 46
  7. DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Sự phát triển của chuẩn 802.3 ................................................................................. 10 Bảng 2: Sự phát triển của chuẩn 802.11 ............................................................................... 12 Bảng 3: Cấu trúc tệp vết ....................................................................................................... 31 Bảng 4: Các trƣờng thêm vào trong cấu trúc tệp vết phụ thuộc vào kiểu gói tin .................... 32 Bảng 5: Cấu hình mạng mô phỏng ....................................................................................... 36 Bảng 6: Thống kê chi tiết tỷ lệ phân phát gói tin thành công - Random Waypoint ................ 41 Bảng 7: Thống kê chi tiết tỷ lệ phân phát gói tin thành công - Random Walk ....................... 42 Bảng 8: Thời gian thiết lập kết nối trung bình-Random_Waypoint ....................................... 43 Bảng 9: Thời gian thiết lập kết nối trung bình-Random_Walk .............................................. 43 Bảng 10: Tỷ lệ phân phát gói tin thành công - Random Waypoint ........................................ 44 Bảng 11: Tỷ lệ phân phát gói tin thành công – Random Walk .............................................. 45
  8. BẢNG CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT AODV Adhoc On-demand Distance MANET Mobile Adhoc NETwork Vector CSMA/CA Carrier sense multiple access MPR Multi-Point Relays with collision avoidance CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access NS-2 Network Simulator 2 with Collision Detection DARPA Defense Advanced Research OLSR Optimized Link State Projects Agency Routing Protocol DSDV Destination-Sequenced PRnet Packet Radio Network Distance Vector DSR Dynamic Source Routing RREP Route Reply IEEE Institute of Electrical and RREQ Route Request Electronics Engineers LAN Local Area Network TORA Temporally-Ordered Routing Algorithm MAC Media Access Control WLAN Wireless LAN
  9. LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS.Nguyễn Đình Việt, ngƣời thầy đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm khóa luận. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Ths. Đoàn Minh Phƣơng, ngƣời đã hƣớng dẫn tôi trong giai đoạn chuẩn bị nhận đề tài. Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới thầy, cô trong trƣờng Đại Học Công Nghệ, Đại Học Quốc Gia Hà Nội. Thầy, cô đã dìu dắt, truyền lại cho chúng tôi không chỉ những kiến thức chuyên ngành mà còn dạy bảo chúng tôi đạo làm ngƣời, rèn luyện cho chúng tôi nghị lực, khát vọng vƣơn lên, phát huy khả năng tƣ duy sáng tạo trong mọi lĩnh vực. Cuối cùng, tôi xin đƣợc cảm ơn gia đình, bạn bè, những ngƣời thân yêu nhất của tôi. Mọi ngƣời luôn ở bên cạnh tôi, động viên, khuyến khích tôi vƣơn lên trong cuộc sống. Hà nội, tháng 5 năm 2010 Phạm Văn Tứ
  10. Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong MANET Chƣơng 1. GIỚI THIỆU 1.1 . Sự ra đời và phát triển của các mạng không dây Mạng không dây đƣợc đánh dấu mốc hình thành từ những năm 1887 khi Heinrich Rudolf Hertz chứng minh đƣợc thuyết điện từ Maxwell thông qua thực nghiệm. Từ đó đến nay các nhà nghiên cứu đã cho ra đời hàng loạt phát minh sáng chế góp phần đƣa công nghệ mạng không dây không ngừng cải tiến vƣợt trội về tốc độ truyền nhận dữ liệu. Những năm gần đây nền công nghiệp không dây và di động tăng trƣởng mạnh mẽ cả về mặt công nghệ lẫn sự bùng nổ ngày càng nhiều các thiết bị di động, hứa hẹn một kỷ nguyên truyền thông số nở rộ trên nền các mạng không dây và di động. Sự phát triển này đƣợc minh họa trên Hình 1 dƣới đây. Hình 1: Sự phát triển của mạng không dây và di động Phạm Văn Tứ 1 K51MMT
  11. Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong MANET Các mốc hình thành và phát triển của mạng không dây: 1887 1893 1895 Heinrich Rudolf Hertz Nikola Tesla truyền Guglielmo Marconi: đã tạo ra đƣợc sóng điện thành công sóng radio. Lần đầu tiên trong lịch sử, 3 từ. Ông đã chứng minh dấu chấm (tức chữ S trong đƣợc thuyết Maxwell bảng ký tự Morse) đã được thông qua thực nghiệm. truyền qua không gian với khoảng cách 3km bằng sóng điện từ. 1915 1931 1982 , 1991 Truyền thành công sóng Sóng FM đã đƣợc phát -1982: Hội nghị CEPT vô tuyến vƣợt Đại Tây triển bởi Edwin H. đã thống nhất chọn Dƣơng từ Arlington Armstrong và đƣợc sử GSM để phát triển thành Virginia tới Pháp. dụng rộng rãi để truyền tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin qua sóng vô điện thoại di động có thể Tháp Eiffel đã đƣợc sử tuyến. đƣợc sử dụng trên khắp dụng để đặt anten thu tín châu Âu. hiệu. - 1991: Các mạng GSM đầu tiên đã đƣợc đƣa ra bởi Radiolinja ở Phần Lan với kỹ thuật bảo dƣỡng cơ sở hạ tầng chung từ Ericsson. Phạm Văn Tứ 2 K51MMT
  12. Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong MANET 1997 1998, 1999 2001 Chuẩn IEEE 802.11 -1998: Công nghệ Chuẩn IEEE 802.16 đƣợc (WiFi) đã đƣợc tạo ra, Bluetooth đầu tiên phát hành. Chuẩn này với tốc độ tối đa là đƣợc phát triển bởi đƣợc biết đến dƣới cái tên 2Mb/s. Ericsson, sau đó đƣợc WIMAX. chuẩn hoá bởi Bluetooth Special Interest Group (SIG). - 1999: Chuẩn 802.11b đƣợc phát hành cho tốc độ tối đa lên 11Mb/s. -20/5/1999: Chính thức phát hành chuẩn Bluetooth 1.0 2003 2004, 2009 2010 - Chuẩn 802.11g đƣợc *2004: Liên minh Wi-Fi và phát hành với tốc độ - Phiên bản mới của Gigabit không dây đã tối đa lên tới 54 Mb/s. chuẩn 802.16 đƣợc bổ đạt đƣợc thỏa thuận cho sung, hoàn thiện chuẩn phép Wi-Fi hoạt động ở - Bluetooth 1.2 đƣợc WIMAX. dải tần 60 Ghz nhằm cải công bố. - Phát hành chuẩn thiện tốc độ truyền dữ Bluetooth 2.0 liệu. Các chuẩn Wi-Fi hiện đang hoạt động ở *2009: dải tần từ 2.4 GHz đến 5 - Chuẩn 802.11n đƣợc GHz. phát hành cho phép tốc  Tốc độ Wi-Fi sẽ độ truyên thông tối đa tăng hơn 10 lần so với lên tới 150 Mb/s. tốc độ hiện tại Phạm Văn Tứ 3 K51MMT
  13. Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong MANET 1.2 . Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận Với đặc tính có thể hoạt động không phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng, triển khai nhanh, linh hoạt ở mọi vị trí địa hình khác nhau, mạng MANET đang là tâm điểm nghiên cứu đầy triển vọng, sẽ là công nghệ đột phá trong tƣơng lai với nhiều ứng dụng hữu ích vào cuộc sống, thí dụ kết nối mạng truyền thông cho các các vùng mới xảy ra thiên tai hoặc ứng dụng cho lĩnh vực quân sự. Khóa luận tập trung đi sâu nghiên cứu về mạng MANET, kết hợp phân tích trên lý thuyết cùng thực nghiệm mô phỏng để tìm ra và đánh giá ảnh hƣởng sự di động của các nút mạng ở các mức độ khác nhau đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến. Nội dung cụ thể gồm:  Tìm hiểu sâu về mạng MANET, trong đó chủ yếu xem xét tới các giao thức định tuyến.  Tìm hiểu sâu về các mô hình chuyển động của nút mạng trong MANET.  Xây dựng môi trƣờng mô phỏng, đƣa các giao thức định tuyến trong mạng MANET vào mô phỏng thông qua NS-2.  Đánh giá ảnh hƣởng sự chuyển động của các nút mạng đến hiệu suất của các giao thức định tuyến DSDV, AODV và DSR bằng bộ mô phỏng mạng NS-2. Từ đó đƣa ra các nhận xét so sánh giữa ba giao thức. Phạm Văn Tứ 4 K51MMT
  14. Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong MANET 1.3 . Công cụ nghiên cứu chính – NS-2 1.3.1. Giới thiệu về NS-2 NS-2 là phần mềm mô phỏng mạng, hoạt động của nó đƣợc điều khiển bởi các sự kiện rời rạc. NS-2 đƣợc thiết kế và phát triển theo kiểu hƣớng đối tƣợng, đƣợc phát triển tại đại học California, Berkely. Bộ phần mềm này đƣợc viết bằng ngôn ngữ C++ và OTcl. Hình 2: Cấu trúc của NS-2 Cấu trúc của NS-2 bao gồm các thành phần đƣợc chỉ ra trên Hình 2, chức năng của chúng đƣợc mô tả nhƣ sau:  OTcl Script Kịch bản OTcl  Simulation Program Chƣơng trình Mô phòng  OTcl Bộ biên dịch Tcl mở rộng hƣớng đối tƣợng  NS Simulation Library Thƣ viện Mô phỏng NS  Event Scheduler Objects Các đối tƣợng Bộ lập lịch Sự kiện  Network Component Objects Các đối tƣợng Thành phần Mạng  Network Setup Helping Modules Các mô đun Trợ giúp Thiết lập Mạng  Plumbling Modules Các mô đun Plumbling  Simulation Results Các kết quả Mô phỏng  Analysis Phân tích  NAM Network Animator Minh họa Mạng NAM Phạm Văn Tứ 5 K51MMT
  15. Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong MANET Trong hình 2 trên, NS là Bộ biên dịch Tcl mở rộng hƣớng đối tƣợng; bao gồm các đối tƣợng: Bộ lập lịch sự kiện, các đối tƣợng thành phần mạng và các mô đun trợ giúp thiết lập mạng. Để sử dụng NS-2, ngƣời dùng lập trình bằng ngôn ngữ kịch bản OTcl. Ngƣời dùng có thể thêm các mã nguồn Otcl vào NS-2 bằng cách viết các lớp đối tƣợng mới trong OTcl. Những lớp này khi đó sẽ đƣợc biên dịch cùng với mã nguồn gốc. Kịch bản OTcl có thể thực hiện những việc sau: Khởi tạo Bộ lập lịch Sự kiện  Thiết lập Mô hình mạng dùng các đối tượng thành phần mạng  Báo cho nguồn traffic khi nào bắt đầu truyền và ngưng truyền packet trong Bộ lập lịch Sự kiện Bộ lập lịch Sự kiện trong NS-2 thực hiện những việc sau: Tổ chức Bộ định thời mô phỏng -- Huỷ các sự kiện trong hàng đợi sự kiện -- Triệu gọi các Thành phần mạng trong mô phỏng. Tùy vào mục đích của ngƣời dùng đối với kịch bản mô phỏng OTcl mà kết quả mô phỏng có thể đƣợc lƣu trữ vào tệp vết (trace file) với khuôn dạng (format) đƣợc những ngƣời phát triển NS định nghĩa trƣớc hoặc theo khuôn dạng do ngƣời sử dụng NS quyết định khi viết kịch bản mô phỏng. Nội dung tệp vết sẽ đƣợc tải vào trong các ứng dụng khác để thực hiện phân tích. NS đã định nghĩa 2 loại tệp vết:  Nam trace file (file.nam): Chứa các thông tin về tô-pô mạng nhƣ: các nút mạng, đƣờng truyền, vết các gói tin; dùng để minh họa trực quan mạng đã thiết lập.  Trace file (file.tr): Tệp ghi lại vết của các sự kiện mô phỏng, tệp file dạng text, có cấu trúc, dùng cho các công cụ lần vết và giám sát mô phỏng nhƣ: Gnuplot, XGRAPH hay TRACEGRAPH. Hình 3: Luồng các sự kiện cho file Tcl chạy trong NS-2 Phạm Văn Tứ 6 K51MMT
  16. Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong MANET 1.3.2. Khả năng mô phỏng của NS-2 NS-2 hỗ trợ mô phỏng tốt cho cả mạng có dây và mạng không dây. Bao gồm các ƣu điểm nổi bật sau:  Khả năng kiểm tra tính ổn định của các giao thức mạng đang tồn tại.  Khả năng đánh giá các giao thức mạng mới trƣớc khi đƣa vào sử dụng.  Khả năng thực thi những mô hình mạng lớn mà gần nhƣ ta không thể thực thi đƣợc trong thực tế.  Khả năng mô phỏng nhiều loại mạng khác nhau. Trong đó NS-2 có khả năng mô phỏng:  Các mô hình mạng: LAN, WLAN, di động, vệ tinh,...  Các giao thức mạng nhƣ: TCP, UDP...  Các dịch vụ nguồn lƣu lƣợng nhƣ: FTP, CBR, VBR, Telnet, http...  Các kỹ thuật quản lý hàng đợi: Vào trƣớc Ra trƣớc (Drop Tail), Loại bỏ sớm ngẫu nhiễn - RED (Random Early Drop) và Xếp hàng dựa trên sự phân lớp – CBQ (Class-Based Queueing)...  Các thuật toán định tuyến nhƣ: Dijkstra, Distance Vector, Link State…  Các Chuẩn IEEE 802.11, IEEE 802.3,…  NS-2 cũng thực thi multicasting và vài giao thức lớp Điều khiển truy cập đƣờng truyền (MAC) đối với mô phỏng LAN. Phạm Văn Tứ 7 K51MMT
  17. Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong MANET 1.4 . Tổ chức của KLTN Nội dung khóa luận bao gồm bốn chƣơng nhƣ sau: Chƣơng 1: Giới thiệu về sự ra đời và phát triển của các mạng không dây, trình bày tổng quát về bộ mô phỏng mạng NS-2 và nêu lên đƣợc mục tiêu nghiên cứu xuyên suốt trong đề tài khóa luận tốt nghiệp này. Chƣơng 2: Trình bày các giao thức MAC của mạng LAN và WLAN nhƣ giao thức CSMA/CD, CSMA/CA cùng hai chuẩn tƣơng ứng là IEEE 802.3 và IEEE 802.11. Chƣơng 3: Nêu lên lịch sử hình thành, các đặc điểm chính của mạng MANET, đồng thời mô tả chi tiết về các giao thức định tuyến nhƣ DSDV, AODV, DSR, OLSR, TORA và phân loại các kỹ thuật định tuyến khác nhau. Chƣơng 4: Từ các kết quả thực nghiệm mô phỏng chúng tôi đánh giá ảnh hƣởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong mạng MANET. Phạm Văn Tứ 8 K51MMT
  18. Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong MANET Chƣơng 2. GIAO THỨC MAC CỦA MẠNG LAN VÀ WLAN 2.1. Mạng LAN và mạng WLAN Trong nhƣng năm gần đây mạng WLAN đã trở lên phổ biến rộng khắp ở mọi nơi: lớp học, sân trƣờng, thƣ viện, văn phòng, quán cà phê, khách sạn, tới hộ gia đình. Mạng WLAN đã đạt đƣợc những bƣớc tiến khá dài và vững chắc, dần trở thành một đối trọng của công nghệ mạng LAN phổ biến từ trƣớc tới nay. Các lợi thế lớn mà WLAN đem lại cho ngƣời dùng gồm: 1. Tính di động: Với khả năng hỗ trợ của mạng không dây, ngƣời dùng không bị ràng buộc vào các dây nối, tức là trong khi đang kết nối ngƣời sử dụng vẫn có thể di chuyển từ vị trí này đến vị trí khác trong khu vực phủ sóng mà không bị gò bó tại một vị trí cố định nhƣ trong mạng LAN truyền thống. Nhờ đó ngƣời dùng có thể mang theo thiết bị của mình đến bất cứ đâu có sóng không dây là có thể truy cập vào mạng. 2. Tính mềm dẻo: Triển khai mạng không dây rất thuận tiện và dễ dàng vì môi trƣờng truyền luôn có sẵn mọi lúc, mọi nơi mà không cần phải lên kế hoach trƣớc, không cần kéo dây cáp mạng hay bất kỳ sự vƣớng víu nào. Ngƣời dùng dễ dàng thiết lập kết nối một cách nhanh chóng phục vụ cho công việc của mình. 3. Dễ dàng triển khai lắp đặt: Đối với nhiều khu vực việc triển khai mạng có dây khá là khó khăn, tốn nhiều công sức do địa hình không thuận lợi hoặc không đƣợc phép lắp đặt vì làm mất mĩ quan. Trái lại với mạng không dây ta chỉ cần thiết lập, lắp đặt các thiết bị trung tâm nhƣ Access point, Switch, Router, sau đó không cần phải đi thêm các hệ thống dây cáp đến từng máy cố định nhƣ trong mạng thông thƣờng. Phạm Văn Tứ 9 K51MMT
  19. Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong MANET 2.2. Chuẩn 802.3 và giao thức CSMA/CD 2.2.1. Chuẩn 802.3: IEEE 802.3 là tập hợp các tiêu chuẩn do tổ chức IEEE định nghĩa về tầng vật lý (Physical layer) và lớp con điều khiển truy cập môi trƣờng truyền (MAC sublayer) của lớp liên kết dữ liệu (Data link layer) trong mạng Ethernet. Theo chuẩn này, các kết nối vật lý đƣợc thực hiện giữa các nút và (hoặc) các thiết bị cơ sở hạ tầng nhƣ: hub, switch, router… bằng các loại cáp đồng hoặc cáp quang. Chuẩn 802.3 đồng thời cũng hỗ trợ các kiến trúc mạng theo chuẩn 802.1. Kích thƣớc gói tin tối đa theo chuẩn là 1518 byte, mặc dù vậy để hỗ trợ mạng LAN ảo và độ ƣu tiên dữ liệu trong chuẩn 802.3ac, nó đƣợc mở rộng tới 1.522 byte. Nếu giao thức lớp trên đƣa ra một khung dữ liệu (PDU) nhỏ hơn 64 byte, thì chuẩn 802.3 sẽ đệm thêm các trƣờng dữ liệu để đạt đƣợc tối thiểu 64 byte. Do đó kích thƣớc khung tối thiểu luôn luôn là 64 byte. Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, tốc độ kết nối trong Ethernet không ngừng đƣợc nâng lên. Dƣới đây là một số mốc phát triển chính của chuẩn 802.3: Bảng 1: Sự phát triển của chuẩn 802.3 Chuẩn Năm Sự kiện Fast Ethernet ra đời với tốc độ 100 Mbit/s: 100BASE- 802.3u 1995 TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX 1000BASE-X Gbit/s Ethernet qua cáp quang với tốc độ 1 802.3z 1998 Gbit/s 802.3ab 1999 1000BASE-T Gbit/s Ethernet qua cáp UTP với tốc độ 1 Gbit/s 802.3ae 2003 10 Gbit/s Ethernet over fiber Phạm Văn Tứ 10 K51MMT
  20. Khảo sát ảnh hưởng của sự chuyển động các nút mạng đến hiệu suất của một số giao thức định tuyến trong MANET 2.2.2. Giao thức CSMA/CD Hình 4: Chu trình hoạt động của giao thức CSMA/CD (bên gửi) CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) – là giao thức Đa truy cập cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột. Mạng LAN hoạt động dựa trên nguyên tắc này. Khi máy tính muốn truyền dữ liệu, trƣớc tiên nó lắng nghe xem đƣờng truyền có bận hay không (bằng cách cảm nhận tín hiệu sóng mang). Nếu không có, nó sẽ thực hiện truyền gói tin. Sau khi truyền gói tin, nó vẫn tiếp tục lắng nghe để xem có máy nào định truyền tin hay không. Nếu không có xung đột, nó tiếp tục truyền gói tin cho đến khi hoàn thành. Nếu phát hiện xung đột, nó sẽ gửi broadcast ra toàn mạng tín hiệu nghẽn (jam signal) để các máy khác dễ dàng nhận ra xung đột. Sau đó nó sẽ đợi một thời gian theo thuật toán Backoff rồi thử gửi lại gói tin. Phạm Văn Tứ 11 K51MMT
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
207 tài liệu
1474 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
24=>0