دانلود مقاله پروتکل های مسیریابی و درجه مشاركت نودها در مسيريابی

امروزه تمايل به استفاده از شبكه هاي بي سيم روز به روز در حال افزايش است ،‌ چون هر شخصي،‌ هر جايي و در هر زماني مي تواند از آنها استفاده نمايد . در سالهاي اخير رشد شگرفي در فروش كامپيوترهاي laptop و كامپيوترهاي قابل حمل بوجود آمده است . اين كامپيوترهاي كوچك،‌به چندين گيگا بايت … پیشنهاد می کنیم ادامه این مطلب مفید و ارزشمند را در مقاله پروتکل های مسیریابی و درجه مشاركت نودها در مسيريابی دنبال نمایید. این فایل شامل 81 صفحه و در قالب word ارائه شده است.

مشخصات فایل پروتکل های مسیریابی و درجه مشاركت نودها در مسيريابی

عنوان: پروتکل های مسیریابی و درجه مشاركت نودها در مسيريابی
فرمت فایل : word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 81
حجم فایل : 120 کیلوبایت

بخشی از  مقاله پروتکل های مسیریابی و درجه مشاركت نودها در مسيريابی را در ادامه مشاهده خواهید نمود.

تقسيم بندي پروتكلهاي مسيريابي در شبكه هاي Adhoc

چندين معيار متفاوت براي طراحي و كلاس بندي پروتكلهاي مسير يابي در شبكه هاي Adhoc وجود دارد . به عنوان مثال اينكه چه اطلاعات مسيريابي مبادله مي شوند ؟ چه زماني و چگونه اين اطلاعات مبادله مي‎شوند ؟‌ چه زماني و چگونه مسيرها محاسبه مي شوند .

 كه ما در اين بخش در مورد هر يك از اين معيارها مطالبي را بيان خواهيم كرد .

• مسيريابي Link State در مقابل مسيريابي DisTance Vector

همانند شبكه هاي سيم دار عرف ،‌ LSR و DVR مكانيزم هاي زيرين براي مسيريابي در شبكه‎هاي Adhoc بي سيم مي باشند . در LSR‌ اطلاعات مسيريابي به شكل بسته هاي Link State
(Link  State Packets) مبادله مي شوند . LSP يك نود شامل اطلاعات لينكهاي همسايگانش است . هرنود زماني كه تغييري را در لينكي شناسايي كند LSP‌ هايش را فوراً در كل شبكه جاري مي كند . نودهاي ديگر بر اساس اطلاعاتي كه از LSP هاي دريافتي شان بدست مي آورند ‌، توپولوژي كل شبكه را ترسيم مي كنند و براي ساختن مسيرهاي لازم از يك الگوريتم كوتاهترين مسير نظيردايجكسترا استفاده مي كنند .

لازم به ذكر است تعدادي از هزينه هاي لينكها از ديد يك نود مي توانند غير صحيح باشند واين بدليل تاخير زياد انتشار و قسمت بندي بودن شبكه است . اين ديدهاي ناسازگار از توپولوژي شبكه مي تواند مارا به سمت تشكيل مسيرهايي داراي حلقه سوق دهد . اگرچه اين حلقه ها عمرشان كوتاه است  وبعد از گذشت مدت زماني (‌مدت زماني كه طول مي كشد تا يك Message‌ قطر شبكه را بپيمايد ) ناپديد مي شوند . مشكلي كه در LSR‌ وجود دارد overhead‌ بالاي مسيريابي است كه بدليل حركت سريع نودها در شبكه و در نتيجه تغييرات سريع در توپولوژي شبكه اتفاق مي افتد .

در مكانيزم DVR ،‌ هر نود يك بردار فاصله  كه شامل شناسه مقصد ،‌ آدرس hop‌ بعدي ،‌ كوتاهترين مسير. مي باشد  را براي هر مقصدي نگهداري مي كند . هر نود بصورت دوره اي  بردارهاي فاصله را با همسايگانش مبادله مي كند . هنگاميكه نودي بردارهاي فاصله را از همسايگانش دريافت مي كند ،‌ مسيرهاي جديد را محاسبه مي كند و بردار فاصله اش را نيز Update‌ مي كند و يك مسير كاملي را از مبدأ تا مقصد شكل مي دهد . مشكلي كه در مكانيزم DVR وجود دارد همگرايي كند آن وتمايلش به توليد مسيرهاي داراي حلقه است .

Event – driven Update در مقابل Periodical Update

براي تضمين اينكه اطلاعات مربوط به موقعيت لينكها و توپولوژي شبكه بروز باشد ،‌ اطلاعات مسيريابي بايد در شبكه منتشر شوند . براساس اينكه چه زماني اطلاعات مسيريابي منتشر خواهند شد قادر خواهيم بود كه پروتكلهاي مسيريابي را به 2 دسته تقسيم بندي نمائيم . دسته اول پروتكلهايي هستند كه به صورت دوره اي اطلاعات مسيريابي را منتشر مي كنند و دسته دوم مربوط به پروتكلهايي است كه در زمان وقوع تغييري در توپولوژي شبكه اطلاعات مسيريابي را انتشار مي‎دهند .

پروتكلهاي Periodical Update ،‌ اطلاعات مسيريابي را بصورت دوره اي پخش مي كنند . اين پروتكلها ،پروتكلهاي ساده اي هستند و پايداري شبكه ها را حفظ مي كنند و مهم تر از همه اين است كه به نودهاي جديد امكان مي دهند كه اطلاعات مربوط به توپولوژي و موقعيت لينكها را درشبكه بدست آورند. اگرچه ،در صورتي كه مدت زمان بين اين بروز رساني هاي دوره اي طولاني باشد آنگاه اين پروتكلها نمي توانند اطلاعات بروز ر انگه دارند . از طرف ديگر ،‌ در صورتي كه اين مدت زمان كوتاه باشد ،‌ تعداد بسيار زيادي از بسته هاي مسيريابي منتشر خواهند شد كه در نتيجه پهناي باند زيادي را از يك شبكه بي سيم مصرف خواهد كرد .

در يك پروتكل بروز رساني Event – Driven‌ ،‌ هنگاميكه يك حادثه اي اتفاق مي افتد ،‌ ( نظير اينكه يك لينك fail‌ مي شود و يا اينكه يك لينك جديدي بوجود مي آيد )،‌ يك بسته مسيريابي جهت بروزرساني نمودن اطلاعات مسيريابي موجود در نودهاي ديگر ،‌ broadkact‌ مي شود . مشكل زماني بوجود خواهد آمد كه توپولوژي شبكه بسيار سريع تغيير كند ، كه در آن هنگام تعداد زيادي از بسته هاي بروز رساني توليد و در شبكه پخش خواهند شد كه اين موجب مصرف مقدار زيادي از پهناي باند ونيز توليد نوسانات بسياري در مسيرها مي گردد .

مكانيزم هاي بروز رساني دوره اي و بروز رساني Event Driven‌ مي توانند با يكديگر استفاده شوند و يك مكانيزمي به نام مكانيزم بروز رساني تركيبي (‌Hybrid Update ) را به وجود آورند .

• ساختارهاي مسطح (Flat ) در مقابل ساختارهاي سلسله مراتبي (‌Hierarchical‌)

 دريك ساختار مسطح همه نودها در شبكه در يك سطح قرار دارند و داراي عملكرد مسيريابي مشابهي مي باشند ،‌ مسيريابي مسطح براي استفاده در شبكه هاي كوچك ،‌ ساده  وكارا است .

در مسيريابي سلسله مراتبي نودها به صورت ديناميك در شبكه به قسمتهايي كه clustor‌‌ ناميده مي‎شوند سازماندهي مي گردند ،‌ سپس مجدداً اين clustor‌ هادر كنار يكديگر تجمع مي كنند وSuperclustor‌ ها را مي سازند  وبه همين ترتيب ادامه مي يابد .

سازماندهي يك شبكه به clustor‌ به نگهداري توپولوژي يك شبكه نسبتاً پايدار كمك مي كند .

در شبكه هايي كه عضويت در آنها و همچنين تغييرات در توپولوژي بسيار دايناميك باشد استفاده از cluster‌ ها كارايي چنداني نخواهد داشت .

• محاسبات غير متمركز(Decentralizad) در مقابل محاسبات توزيع شده (Distributed)

براساس اينكه چگونه و در كجا يك مسير محاسبه مي شود 2 بخش براي پروتكلهاي مسيريابي به وجود مي آيد . محاسبات Decentralized و محاسبات توزيع شده .

در يك پروتكلي كه بر اساس محاسبات Decentralized باشد ،‌ هرنود در شبكه از اطلاعات كاملي راجع به توپولوژي شبكه نگهداري مي كند بطوريكه هر زمان كه مايل باشد بتواند خودش يك مسيري را به سمت مقصد مورد نظر محاسبه كند . برخلاف آن ،‌ در پروتكلي كه بر اساس محاسبات توزيع شده باشد هر نود در شبكه فقط قسمتي از اطلاعات مربوط به توپولوژي شبكه را نگهداري مي كند . هنگاميكه يك مسيري نياز به محاسبه داشته باشد ،‌ تعداد زيادي از نودها با هم همكاري مي كنند تا آن مسيررا محاسبه كنند .

• Source Routing درمقابل hop- by-hop Routing

بعضي از پروتكلهاي مسيريابي كل مسير را در header‌ مربوط به بسته هاي اطلاعاتي قرار مي دهند بنابراين نودهاي مياني فقط اين بسته ها را بر طبق مسيري كه در header‌ شان وجود دارد forward‌ مي‎كنند . به چنين مسيريابي ،‌ مسيريابي از مبدأ يا Source Routing گفته مي شود . مزيت اين گونه مسيريابي ها در اين است كه نودهاي مياني نيازي ندارند كه اطلاعات مسيريابي بروز شده را نگهداري كنند چون خود بسته ها شامل تمام تصميمات مسيريابي مي باشند . بزرگترين مشكل اين مسيريابي، زماني است كه شبكه بزرگ باشد ومسيرها طولاني باشند در اين حالت قرار دادن كل مسير در header هر بسته مقدار زيادي از پهناي باند را مصرف خواهد كرد . لازم بذكر است كه مسيريابي Source Route ،‌ امكان توليد چندين مسير را به سمت يك مقصد خاص فراهم مي كند . در مسيريابي hop- by- hop ‌،‌ هنگاميكه يك نود بسته اي را براي يك مقصدي دريافت مي كند ،‌ بر طبق آن مقصد بسته را به hop بعدي forward خواهد كرد . مشكل اين است كه همه نودها نياز دارند كه اطلاعات مسيريابي را نگهداري كنند  وبنابراين اين امكان وجود دارد كه مسيرهاي داراي حلقه شكل بگيرند .

-مسيرهاي منفرد در مقابل مسيرهاي چندگانه

بعضي از پروتكلهاي مسيريابي يك مسير منفرد را از مبدأ به مقصد پيدا مي كنند كه اين گونه پروتكلها معمولاً عملكرد ساده اي دارند . پروتكلهاي مسيريابي ديگري نيز هستند كه چندين مسير را به سمت يك مقصد معين پيدا مي كنند كه مزيت آن قابليت اطمينان بالاتر و همچنين بهبودي راحتتر در هنگام وقوع failure مي باشد . علاوه بر اين ،‌ نود مبدأ مي تواند بهترين مسير را از ميان مسيرهاي در دسترس انتخاب نمايد .

مسيريابي ProActive  در مقابل مسيريابي ReAvtive

بسته به اينكه چه زماني مسيرها محاسبه مي شوند ،‌ پروتكلهاي مسيريابي مي توانند به 2 بخش تقسيم شوند . مسيريابي ProActive و مسيريابي ReActive .

مسيريابي ProActive ،‌ مسيريابي Precomputed‌ و يا Table-Driven نيز ناميده مي شود . دراين متد ،‌ مسيرها از قبل به سمت تمام مقصدها محاسبه مي شوند . براي محاسبه مسيرها ،‌ نودها نياز دارند كه تمام ويا قسمتي از اطلاعات را در مورد موقعيت هاي لينكها و توپولوژي شبكه نگهداري كنند و براي اينكه اين اطلاعات را بروز رساني نمايند ،‌ احتياج دارند كه بصورت دوره اي ويا در زماني كه موقعيت لينكي يا توپولوژي شبكه اي تغيير كرد اطلاعاتشان را منتشر نموده و براساس اطلاعات بدست آمده جداولشان را نيز Update‌ نمايند . مزيت مسيريابي ProActive‌ اين است كه زماني كه يك مبدأ نيازمند ارسال بسته اي به مقصدي باشد ،‌ مسير مورد نظر در دسترس است و هيچ اتلاف زماني صورت نمي پذيرد . عيبي كه براي اين گونه مسيريابي ها مطرح مي باشد اين است كه بعضي از مسيرهاي توليد شده ممكن است هيچ گاه استفاده نشوند و همچنين اينكه در هنگاميكه تغييرات در توپولوژي شبكه سريع باشد ،‌ انتشار اطلاعات مسيريابي ممكن است مقدار زيادي از پهناي باند را مصرف نمايد .

مسيريابي ReActive ،‌ مسيريابي On-Demand نيز ناميده مي شود . دراين متد ،‌ مسير به سمت يك مقصد وجود ندارد و فقط هنگاميكه آن مسير مورد نياز باشد اقدامات لازم جهت محاسبه آن صورت مي پذيرد . ايده اصلي اين نوع مسيريابي به صورت زير است :‌

هنگاميكه يك مبدأ نياز دارد كه بسته اي را به سمت يك مقصدي بفرستد ،‌ ابتدا يك يا چند مسير را به سمت آن مقصد شناسايي مي كند كه به اين پروسه ‌، پروسه كشف مسير و (‌Route Discovery) گفته مي شود . بعد از اينكه آن مسير يا مسيرها بدست آمدند ،‌ مبدأ بسته مورد نظر را از طريق يكي از آنها ارسال مي كند . در طول انتقال بسته ها ،‌ ممكن است كه بدليل حركت مداوم نودها در شبكه ،‌ مسيرها شكسته شوند  .

مسير هاي شكسته شده نيازمند بازسازي هستند . پروسه شناسايي شكست مسيرها و بازسازي آنها نگهداري مسير و (‌Route maintenance) نام دارد .

مزيت اصلي مسيريابي On-Demand صرفه جويي در پهناي باند است زيرا از انتشار اطلاعات مسيريابي به صورت دوره اي و يا جاري نمودن اين اطلاعات هنگاميكه تغييري در موقعيت لينكي اتفاق مي افتد جلوگيري مي كند.

مشكل اصلي اين نوع مسيريابي تاخير زماني زيادي است كه در ابتدا براي انجام عمل كشف مسير بايد انجام بگيرد .

لازم بذكر است كه استراتژي ديگري نيز براي مسيريابي در شبكه هاي Adhoc‌ وجود دارد و اين استراتژي تركيبي از مسيريابي هايProActive‌ و ReActive‌ مي باشد و اصطلاحاً به آن Hybrid مي گويند . در اين گونه پروتكلها يك شبكه به تعدادي ناحيه تقسيم مي شود كه از مسيريابي ProActive‌ در داخل اين نواحي و از مسيريابي ReActive براي مسيريابي در بين نواحي مذكور استفاده مي شود . اين روش براي شبكه هاي بزرگي كه تقسيم بندي نواحي در آنها انجام مي گيرد بسيار مناسب و كارا است . به غير از مكانيزم هاي فوق ،‌ مكانيزم مسيريابي ديگري نيز وجود دارد كه Flooding ناميده مي شود . در Flooding‌ ،‌ هيچ مسيري محاسبه و يا كشف نمي شود . يك بسته به تمام نودها در شبكه فرستاده مي شود و انتظار داريم كه حداقل يك كپي از بسته به مقصد مورد نظر برسد . ناحيه بندي مي تواند براي محدودتر كردن سرباركاري در مكانيزم Floding استفاده شود .

 اين متد ساده ترين متد مسيريابي است زيرا نياز به هيچ دانشي در مورد توپولوژي شبكه ندارد و عموماً براي ارسال بسته هاي كنترلي (‌اطلاعات مسيريابي )‌ استفاده مي شود ،‌ نه براي ارسال بسته هاي اطلاعاتي .

هدف ما در اين جا مطالعه برروي 2 دسته پروتكلهاي Table- Driven‌ و On-Demand‌ مي باشد . دراين راستا به بررسي خصوصيات و ويژگي هاي چند نمونه از پروتكلهاي مسيريابي مي پردازيم و آنها را بر اساس عملكردشان در دسته هاي ذكر شده فوق قرار مي دهيم .

( DSDV )Distance Sequence Vector Ronting Protocol

اولين پروتكلي كه مي خواهيم به بررسي آن بپردازيم پروتكل DSDV مي باشد . اين پروتكل با توجه به خصوصيات و نحوه عملكردش كه در ادامه درباره آن توضيح خواهيم داد ، در دسته پروتكلهاي ProActive قرار مي گيرد .

الگوريتم مسيريابي DSDV براساس ايده الگوريتم مسيريابي كلاسيك Bellman-ford مي باشد ، البته مقداري بهينه سازي نيز بر روي آن انجام شده است .

در اين الگوريتم همه نودهاي متحرك يك جدول مسيريابي را كه  تمام مقصدهاي در دسترس ، تعدادhop هاي لازم براي دستيابي به آن مقصدها و SeqNo هايي كه توسط نودهاي مقصد منتسب مي شوندرا شامل مي باشد نگهداري مي كنند .

اين SeqNo براي تشخيص مسيرهاي كهنه از مسيرهاي جديد كاربرد دارد ودر نتيجه از تشكيل حلقه ها جلوگيري مي كند. دريك توپولوژي دايناميك براي حفظ سازگاري در جدولهاي مسيريابي هرنود بصورت دوره اي جدول مسيريابي اش را به همسايگان بلافصلش مي فرستد . همچنين هرنود در مواقعي كه تغيير مهمي در اطلاعاتش رخ دهد فوراً جدول مسيريابي اش را منتقل مي كند .

بنابراين بروز رساني هم براساس زمان و هم براساس وقوع تغييرات در شبكه انجام مي گيرد . يعني به صورت Time-Driven و Event-Driven مي باشد .

ارسال بسته Update با معيار يك hop به نودهايي كه به طور مستقيم به آن نود متصل هستند آغاز مي شود . اين نشان مي دهد كه هر نودي كه گيرنده اين بسته است دقيقاً يك hop با نود موردنظرفاصله دارد . بعد از اينكه اين بسته Update توسط نودي دريافت شد ، آن نود دوباره بسته مذكورUpdate را به همسايگانش ارسال مي كند . اين پروسه آنقدر ادامه مي يابد تا وقتي كه همه نودها درشبكه Adhoc يك كپي از بسته Update را با معيار مرتبط با آن دريافت كنند. لازم بذكر است كه اطلاعات بروزرساني شده قبل از اينكه در جداول مسيريابي ثبت شوند و دوباره براي ساير نودها ارسال گردند ، براي يك مدتي نگهداري مي شوند تا منتظر رسيدن بهترين مسير براي هر مقصد خاص باشند .

اگر در اين فاصله زماني نودي چندين بسته Update را دريافت كند ، آنگاه مسيري كه داراي SeqNo جديدتري است ( SeqNo بيشتر ) براي تصميمات مربوط به forward كردن ترجيح داده مي شود. اما اگر فقطSeqNo تغيير كرده باشد اطلاعات مسيريابي لزوماً فوراً اعلان نمي شوند .

اگر مسيرهاي دريافت شده داراي SeqNo  يكسان باشند ، آنگاه مسيري انتخاب خواهدشد كه معياركوچكتري داردو ساير مسيرهاي قبلي يا از بين برده مي شوند ويا اينكه به عنوان مسيرهايي كه ارجحيت كمتري دارند استفاده مي شوند . دراين حالت بسته Update مذكور به تمام نودها در شبكه انتشار داده مي شود .

اعلان مسيرهايي كه تغيير كرده اند ممكن است تا پيدا شدن بهترين مسير تاخير داشته باشند . تاخير در اعلان مسيرهاي ناپايدار مي تواند نوسانات مربوط به تغييرات جدول مسيريابي را كاهش دهد و همچنين تعداد دوباره brood Cast كردن مسيرهاي پايدار را كه با seqNo يكسان دريافت شده اند را نيز كاهش مي دهد.

در صورت تمایل شما می توانید مقاله پروتکل های مسیریابی و درجه مشاركت نودها در مسيريابی را به قیمت 19900 تومان از سایت فراپروژه دانلود نمایید. اگر در هر کدام از مراحل خرید یا دانلود با سوال یا ابهامی مواجه شدید می توانید از طریق آدرس contact-us@faraproje.ir و یا ارسال پیامک به شماره: 09382333070 با ما در تماس باشید. با اطمینان از وب سایت فراپروژه خرید کنید، زیرا پشتیبانی سایت همیشه همراه شماست.