Transcript شبکه های سیار بی سیم

‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گردآوری‪:‬مهندس رضاپور‬
‫‪[email protected]‬‬
‫‪1‬‬
‫ارزشیابی‬
‫‪ %20‬مقاله‬
‫‪+‬‬
‫‪ %5‬حضورو غیاب‪ %5]+‬ارفاق[‬
‫‪+‬‬
‫‪ %75‬امتحان کتبی‬
‫‪--------------‬‬
‫‪2‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫جلسه ‪1‬‬
‫سرفصل ها‬
‫• مروری بر مفاهیم شبکه و انواع آن‬
‫• مسیریابی در شبکه‬
‫• ‪Wireless Lan‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫بررس ی انواع الگوریتم های مسیریابی بی سیم‬
‫استانداردهای شبکه بی سیم‬
‫شبکه های بی سیم سیارموردی‬
‫شبکه های ‪vanet‬و ‪manet‬‬
‫شبکه های حسگر بی سیم و بررس ی الگوریتم های آن‬
‫‪3‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫دیدگاههای شبکه‬
‫• دیدگاه اول‪ :‬مدل سازی و ارزیابی سیستم ها‬
‫(مدل سازی شبکه های صف)‬
‫دیدگاه دوم‪ :‬شبکه های کامپیوتری‬
‫دیدگاه سوم‪:‬محصوالت الکترونیکی جدید‬
‫(دوربین عکاس ی‪ ،‬موبایل و‪)...‬‬
‫(وجود سیستم (‪=chip‬منابع‬
‫کاهش کیفیت سرویس=‪buttle neck‬‬
‫تولید ‪(NetWork on chip‬تولد روتر)‬
‫ استفاده از انواع توپولوژی ها(مش و‪)...‬‬‫ استفاه از ‪ parallesim‬به جای ‪SERIALISM‬‬‫‪4‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫دیدگاه دوم‪:‬مفاهیم اولیه شبکه‬
‫اجزا شبکه ‪:‬‬
‫سخت افزار‬
‫نرم افزار‬
‫عناصر ارتباطی( اتصال بین دو ‪: bs‬بازی آنالین)‬
‫مفهوم‬
‫‪(TELECOMMUNICATON‬انتقال داده و ویدئو‪)...‬‬
‫الیه بندی شبکه‬
‫مدل ‪OSI‬‬
‫مدل ‪TCP/IP‬‬
‫مدل ‪NOVEL‬‬
‫‪5‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫دیدگاه دوم‪:‬مفاهیم اولیه شبکه‪...‬‬
‫• دالیل الیه بندی شبکه‪:‬‬
‫ نیاز به تبدیل یک فایل بزرگ به اجزا کوچکتر‬‫ استفاده بهینه از پهنای باند‬‫ باالبردی امنیت‬‫ کنترل خطا‬‫ آزادی در انتخاب نوع سوئیچینگ و کدگذاری مناسب آن‬‫ استفاده از مکانیزم های ‪HANDSHAKING‬‬‫(شبکه=دولت ‪ ،‬الیه ها=وزرا)‬
‫‪6‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫دیدگاه دوم‪:‬مفاهیم اولیه شبکه‪...‬‬
‫• پروتکل‪ :‬جهت برقراری ارتباط نظیر به نظیر‬
‫• آدرس ها‪:‬‬
‫– آدرس ‪(mac‬فیزیکی)‪(:‬‬
‫* ایجاد ارتباط بین دو سیستم (داخل ‪)Lan‬‬
‫* استفاده از پروتکل ‪CSMA/cd‬‬
‫* ‪ 48‬بیتی (دوتا ‪ 6‬رقم)‬
‫‪Packet‬‬
‫‪Destination Ip‬‬
‫‪7‬‬
‫‪Destination Mac‬‬
‫‪Source Mac‬‬
‫‪Source Ip‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫• آدرس ‪:Ip‬‬
‫ ارتباط بین دو شبکه(خارج از ‪)lan‬‬‫فاز ‪ :1‬استفاده از روتر و آدرس مک مقصد‬‫فاز‪ :2‬استفاده از الگوریتم مسیریابی‬‫کالس بندی ‪:IP‬‬
‫* دو بخش اول ‪(unvalid‬خاص ‪)lan‬‬
‫*خرید ‪ ip Valid‬برای یک شرکت نه برای هر شخص‬
‫‪8‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫جلسه‪2‬‬
‫مسیریابی ‪:‬‬
‫• )‪IOS(Internetwork operating System‬‬
‫• مسیریاب‪ :‬عامل ارتباط بین دو شبکه‬
‫• ‪ :Back bone‬مسیریاب‪+‬کانال ها‬
‫• الگوریتم های مسیر یابی‪ :‬بهینه ترین مسیر‬
‫• ‪(Hop count‬گام حرکت)‬
‫• ‪(Congestion‬ازدحام)‬
‫‪9‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫انواع الگوریتم های مسیریابی‪:‬‬
‫• دیدگاه اول‪ :‬از بعد روش تصمیم گیری و میزان هوشمندی الگوریتم‬
‫* ایستا‪:‬تعیین مسیر قبل از شروع کار شبکه‬
‫*پویا‪ :‬تعیین بهترین مسیر در ین اجرا‬
‫دیدگاه دوم‪ :‬از چگونگی جمع آوری و پردازش اطالعات‬
‫* متمرکز‪Centeralized-‬‬
‫*توزیع شده‪Distributed -‬‬
‫‪10‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫• ویژگی های الگوریتم های ایستا‪:‬‬
‫ عدم توجه به ترافیک شبکه‬‫ وجود جدول مسیریابی ثابت‬‫سرعت باالپ‬‫تنظیم جدول مسیریابی به شکل ‪manual‬‬‫‪-‬کند بودن تغییر مسیر‬
‫‪11‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫• ویژگی های الگوریتم های پویا‪:‬‬
‫ به هنگام سازی جداول مسیریابی به صورت دوره ای‬‫ تصمیم بر اساس ترافیک شبکه‬‫ تغییر سریع مسیرها‬‫ تصمیم گیری بر اساس وضعیت فعلی‬‫‪-‬ایجاد تاخیر های بحرانی هنگام انتخاب بهترین تصمیم(عیب)‬
‫‪12‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫• الگوریتم های سراسری(متمرکز)‪:‬‬
‫* اطالع کامل تمام مسیریاب ها از هزینه ها و توپولوژی ها‬
‫* ‪( Link State‬مثل الگوریتم دایجسترا)‬
‫*‬
‫‪13‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫الگوریتم های غیر متمرکز‪:‬‬
‫*عدم اطالع از کل توپولوژی‬
‫*محاسبه هزینه با همسایه ها‬
‫مثال‪ :‬استفاده از ‪ hello packet‬در شبکه باسیم و‪..‬‬
‫*ارسال جداول مسیریابی در بازه زمانیبرای همسایه ها‬
‫*پیچیدگی زمانی کم‬
‫* ‪Distance Vector‬‬
‫‪14‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫نکته مهم‪:‬‬
‫«بهترین مسیر همیشه کوتاهترین مسیر نیست»‬
‫‪15‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪Load balancing‬‬
‫• روش سیل آسا –‪:Flooding Algorithm‬‬
‫– کپی کردن بسته و ارسال آنها‬
‫‪16‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪17‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪18‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫• عیب‪ :‬ایجاد ‪ loop‬و از کار افتادگی‬
‫• رفع عیب‪:‬‬
‫– استفاده از ‪id‬‬
‫– تعریف ‪life time‬‬
‫‪19‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫الگوریتم های ‪ls‬‬
‫• فاز های طراحی‪:‬‬
‫الف‪ -‬شناسایی مسیریاب های مجاور‬
‫‪1-1‬ارسال بسته ‪hello packet‬‬
‫‪ 2-1‬اعالم آدرس ‪ ip‬مسیریاب های مجاور‬
‫‪ 3-1‬درج اطالعات در جدول‬
‫ب‪ -‬اندازه گیری هزینه‪:‬‬
‫‪ 1-2‬اندازه گیری تاخیر‬
‫‪ 2-2‬ارسال پیغام ‪Echo packet‬‬
‫‪ 3-2‬ارسال ‪ Echo Reply‬از دریافت کننده‬
‫‪ 4-2‬در صورت وجود وقفه محاسبه زمان اتالفی‬
‫‪20‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫ج)تشکیل بسته های ‪:ls‬‬
‫حاوی‪ :‬شماره ترتیب (‪)sequential‬‬
‫طول عمر(انقضا)‬
‫آدرس جهانی مسیریاب های مجاورو هزینه تخمینی‬
‫د) توزیع بسته های ‪ls‬‬
‫ارسال بسته به روش سیل آسا‬
‫عدم وجود ‪ loop‬از طریق ‪ip Seq‬‬
‫جلوگیری از بسته های تکراری از طریق تعریف ‪life time‬‬
‫احراز هویت جهت جلوگیری از بسته های آلوده‬
‫‪21‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫ه) محاسبه مسیرهای جدید‬
‫– تشکیل ساختمان داده گراف‬
‫– استفاده از الگوریتم دایجسترا‬
‫‪A‬‬
‫‪Seq‬‬
‫‪Age‬‬
‫‪22‬‬
‫‪4‬‬
‫‪b‬‬
‫‪5‬‬
‫‪e‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫الگوریتم های ‪ DV‬یا بردار فاصله‬
‫• به کل اطالعات شبکه نیاز ندارند‪.‬‬
‫• ‪DV | RIP | Bellman Ford | Ford Forkerson routing‬‬
‫• روش کار‪:‬‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫–‬
‫محاسبه مسیر و درج در جدول(همانند ‪)ls‬‬
‫عدم ارتباط مسقیم = بی نهایت‬
‫ارسال ستون هزینه از جدول به مسیریاب های مجاور ر بازه زمانی مشخص‬
‫آپدیت کردن جدول مسیریابی با دریافت اطالعات جدول جدید از همسایه‬
‫‪23‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مثال ‪...‬‬
‫‪24‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫• مشکالت این الگوریتم‪:‬‬
‫– عدم همگرایی سریع جداول هنگام خرابی یک مسیر‬
‫– مشکل شمارش تا بی نهایت‬
‫راه حل‪:‬‬
‫عدم ارسال هزینه به آنهایی که قطعا باید از همان مسیریاب بگذرند بعبارتی‬
‫آنرا بی نهایت اعالم می کند‬
‫‪25‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫‪E‬‬
‫‪D‬‬
‫‪C‬‬
‫‪B‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪4‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪3‬‬
‫‪3‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪A‬‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مسیریابی سلسله مراتبی ‪Hierarchical‬‬
‫جلسه ‪3‬‬
‫• با افزایش اندازه شبکه بیشتر مطرح می شود(نظیر اینترنت)‬
‫• مثال‪:‬‬
‫‪26‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫مفروضات‪ 720 :‬مسیریاب‬
‫به روش ‪( Dv‬بدون سلسه مراتبی)‪1:‬دسته= ناحیه =‪ 720‬رکورد‬
‫سلسه مراتبی ‪2‬سطحی= ‪1‬دسته= ‪ 24‬ناحیه =‪ 30‬مسیریاب=‪ 53‬رکورد‬
‫سلسه مراتبی ‪3‬سطحی ‪8:‬دسته =‪ 9‬ناحیه =‪10‬مسیریاب=‪ 25‬رکورد‬
‫‪...‬‬
‫بنابراین‪ :‬هر چه تعداد سطوح در این روش افزایش یابد‪ ،‬تعداد رکوردها کم واز‬
‫طرفی پیچیدگی بیشتر خواهد شد‬
‫‪27‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مسیریابی در اینترنت‬
‫• شبکه های خودمختار یا )‪:Autonomous (AS‬‬
‫• تحت نظارت و سرپرستی یک مجموعه بوده مثل‪:‬‬
‫– اینترنت‪ :‬مجموعه ‪ As‬ها‬
‫– شبکه دانشگاه تهران‪ AS :‬خصوص ی‬
‫• یادآوری‪:‬‬
‫– هردانشکده دردانشگاه یک ‪ Lan‬داردکه بوسیله روتربهم متصل اند‬
‫– روترهای متصل به اینترنت دارای ‪Ip Valid‬‬
‫– جهت استفاده از اینترنت می بایست به روترها با ‪ Ipvalid‬ارجاع کرد‬
‫‪28‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫‪:Border Gateway‬دروازه مرزی‪ :‬روترهایی متصل به اینترنت‬
‫‪:Interior Gateway‬دوازه های داخلی‪:‬روترهایی که بین شبکه های ‪Lan‬‬
‫شکل‪:‬‬
‫‪3‬بار عمل مسیریابی نیاز است‪.‬‬
‫‪29‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫پروتکل های مسیریابی‬
‫• پروتکل ‪ RIP‬و پروتکل ‪(OSPF‬روتر های داخلی)‬
‫• پروتکل ‪( BGP‬روترهای خارجی)‬
‫• ‪:RIP‬‬
‫– اولین پروتکل داخلی‬
‫– مبتنی بر ‪DV‬‬
‫– معیار هزینه =تعداد گام‬
‫– مبادله جدول مسیریابی هر ‪ 30‬ثانیه بین مسیریاب های مجاور‬
‫– مناسب شبکه های کوچک نهایتا ‪15‬روتر‬
‫‪30‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫• مسریابی هر ‪30‬ثانیه در مدل ‪TCP/IP‬بین الیه ‪:‬‬
‫– دوم (اینترنت؛مسیریابی)و چهارم(کاربردی؛آپدیت مسیریابی)‬
‫– در صورت بزرگ بودن شبکه وجهت جلوگیری از گم شدن بسته ها بسته ها‬
‫قطعه بندی می شوند و یا ناحیه بندی و ‪( ...‬مثل خود اینترنت)‬
‫‪31‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫پروتکل ‪OSPF‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫استفاده از الگوریتم ‪ Ls‬و عدم وجود مشکل شمارش تا بی نهایت‬
‫در نظر نظر گرفتن چندین معیار هزینه در انتخاب مسیر‬
‫در نظر گرفتن حجم بار و ترافیک‬
‫همگرایی سریعتر جدول مسیریابی در هنگام خرابی یک مسیریاب‬
‫• انتخاب مسیر مناسب برای یک بسته بر اساس ‪Type of Service‬‬
‫– ‪)delay| throughput | reliability ,…(Type of service‬‬
‫استفاده از پروتکل ‪ ip‬برخالف ‪ rip‬که از ‪ udp‬استفاده می کند‬
‫برقراری ‪ loadbalancing‬و موازنه در استفاده از مسیر‬
‫پشتیبانی از مسیریابی سلسله مراتبی‬
‫قبول جداول مسیریابی فقط در ازای احراز هویت‬
‫تقسیم یک شبکه ‪ AS‬به تعدادی ناحیه و ارسال جداول در هنگام بهنگام سازی‬
‫‪32‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪ ...‬مثال‬
‫‪33‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫پروتکل ‪BGP‬‬
‫• به جای مبادله جداول مسیریابی به همسایه های مجاور فهرستی از‬
‫مسیرهای کامل بین دو مسیریاب درشبکه را برای همسایه می فرستد‬
‫• عدم وجود مسیر=عدم ارسال به همسایه= مردن=حذف تمام مسیرهایی‬
‫که از آن مسیریاب می گذرد‬
‫– ارسال پیغام ‪ KeepAlive‬جهت اعالن حضور در شبکه‬
‫‪34‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
)‫ مثال‬...
FD
From B: used “BCD”
From G: Used “GCD”
From I: Used “IFGCD”
From E: used “EFGCD”
‫ مهندس ابراهیم رضاپور‬:‫گرداوری‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
35
‫انواع پیام در پروتکل ‪:BGP‬‬
‫پیام ‪:Open‬‬
‫‪ -‬احراز حویت به دیگران(مشابه پیغام ‪)Hello‬‬
‫پیام ‪:KEEP Alive‬‬
‫ پاسخی برای پیام ‪ )Ack( Open‬و‬‫اعالم زنده بودن در زمانی که مسیریاب چیزی برای ارسال نداشته‬‫پیام ‪:Notification‬‬
‫ عدم تصدیق= ارسال گزارش خرابی از سوی گیرنده‬‫پیام ‪:Update‬‬
‫ همان اعالن مسیر جدید است(تغییر مکان گره‪ ،‬تمام شدن باطری‪)...‬‬‫‪36‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪:Wireless Lan‬‬
‫• تقسیم بندی شبکه های بی سیم‪:‬‬
‫– شبکه های بدون ساختار (‪)Non-Infrastructural net‬‬
‫– شبکه های با ساختار (‪)Infrastructural Net‬‬
‫بدون ساختار‪:‬‬
‫* زیر ساخت ارتباطی وجود ندارد مثل برق و‪(..‬شبکه های سنسور)‬
‫* هر سنسور هردونقش ‪ Workstation‬و ‪ Router‬را داراست‬
‫شبکه های باساختار‪:‬‬
‫* دارای زیرساخت ارتباطی (مثل موبایل و دکل ‪)...‬‬
‫‪37‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫ویژگی های شبکه های بی سیم‬
‫• ‪-‬هزینه کمتر‬
‫• نصب آسان‬
‫• امنیت قابل قبول‬
‫• اصلی ترین هدف(‪)Cost Efficiency‬‬
‫‪38‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫استانداردهای شبکه های بی سیم‬
‫• انتقال اطالعات در شبکه بی سیم~ امواج ‪AM/FM‬‬
‫• استانداردها طبق کمیسیون ‪:Fcc‬‬
‫– ‪ 802.3,802.4( 802.11‬برای ‪ token Ring‬و ‪)BUS‬‬
‫– ‪)Wimax( 802.16‬‬
‫– ‪IEEE802.11‬‬
‫– ‪IEEE802.11B‬‬
‫– ‪IEEE802.11A‬‬
‫– ‪IEEE802.11G‬‬
‫– ‪IEEE802.11.N‬‬
‫– تفاوت در سرعت انتقال داده و فرکانس کاری و امنیت (‪)WEP‬‬
‫‪39‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪Ad hoc Mobile Wireless Network‬‬
‫• طبقه بندی شبکه های سیار موردی‪:‬‬
‫– ‪Manet‬‬
‫– ‪Sensor‬‬
‫– ‪Vanet‬‬
‫خصایص کلی‬
‫* مجموعه ای از ‪ host‬ها بدون داشتن شبکه متمرکز‬
‫* عدم وجود ‪ Coordinator‬و استانداردهای شبکه های ‪Wan‬‬
‫*هر گره به تنهایی ‪Self Organize‬‬
‫تفاوت با شبکه های بی سیم باساختار‪:‬‬
‫عدم وجود ‪ AccessPoint‬و ‪Gateway‬‬
‫‪40‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫سایر خصوصیات ‪...‬‬
‫• سرعت باال در چینش‬
‫• ‪Neighborhood Awareness‬‬
‫• ‪Multi hop Communication‬‬
‫• ‪Unit disk Graph‬‬
‫‪41‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫• ‪Self Organize‬‬
‫• ‪(Scare resource‬در بعد پهنای باند و باطری)‬
‫• ‪Dynamic Topology‬‬
‫‪42‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫برخی کاربردها‬
‫‪Sensor Net & indoor Wireless environments‬‬
‫‪Pervasive Computing‬‬
‫‪Vanet‬‬
‫‪(VDTN‬شبکه های تحمل پذیر تاخیر بین خودرویی)(خودرو حامل پیام)‬
‫کاربرد نظامی‬
‫کمک رسانی و امداد نجات‬
‫‪...‬‬
‫‪43‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مهمترین آیتم ها در این شبکه ها‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪Mobility‬‬
‫‪)GPS(Location‬‬
‫‪Net Management‬‬
‫‪Resource Management‬‬
‫‪QOS‬‬
‫‪Security‬‬
‫‪44‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مسیریابی در ‪ADhoc‬‬
‫‪45‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫ویژگی های کیفی ‪AD hoc‬‬
‫‪46‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫معیارهای کمی در ‪(Adhoc‬قابل ارزیابی)‬
‫• ‪(End to End ThroughPut or delay‬نسبت دریافت به‬
‫ارسال)‬
‫• زمان در دسترس بودن مسیر(شکست مسیر ‪)OverHead‬‬
‫• درصد بسته های خارج از ردیف به مقصد رسیده‬
‫• بهره وری بخصوص از بعد منابع‬
‫‪47‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫انواع مسیریابی در اینترنت‬
‫‪48‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫طبقه بندی مسیریابی در ‪ADhoc‬‬
‫در شبکه های ‪ Adhoc‬نمی توان از روش های ‪SR , DR‬استفاده کرد‬
‫• ‪Proactive & Reactive‬‬
‫• ‪Hierachical &flat‬‬
‫‪49‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪Proactive‬‬
‫• مبتنی بر جدول‬
‫• تمام اطالعات را مستقل از نیاز یاعدم آن در جدول نگه می دارد‬
‫• مزیت‪:‬‬
‫– تاخیر پایین (داشتن تمام مسیرها)‬
‫• عیب‪:‬‬
‫– افزایش سربار و افزایش بی رویه مصرف پهنای باند‬
‫* پروتکل ‪ DSDV‬مبتنی بر تقاضا‬
‫‪50‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪Reactive‬‬
‫• مسیر ‪On demand‬‬
‫• ‪2‬فاز مسیریابی‪ :‬کشف مسیر و نگهداری مسیر‬
‫• عیب‪:‬‬
‫– اگر فعالیت(ارسال ودریافت گره) زیاد باشد =تداخل‬
‫• مزیت‪:‬‬
‫– ذخیره انرژی و پهنای باند در حالت غیر فعال بودن‬
‫•‬
‫• نامناسب برای ‪Real time system‬‬
‫* تاخیر زیاد نسبت به ‪(Proactive‬کشف مسیر همان جا)‬
‫• ‪(DSR‬مبتی بر مسیریابی منبع)‪TORA ،)Hop By Hop) AODV ،‬‬
‫‪51‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
Hybrid
)Preference(Reactive +Proactive
:Zone Routing protocol
)Reactive( ‫ غیرهمسایه‬،)Proactive( ‫ همسایه ها‬:Safari Routing Protocol
)Proactive( ‫ غیرهمسایه‬،)Reactive( ‫همسایه ها‬
‫ مهندس ابراهیم رضاپور‬:‫گرداوری‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
52
‫‪Destination sequenced distance vector‬‬
‫• الگوریتم ‪:DSDV‬‬
‫– ‪Proactive‬‬
‫– همان الگوریتم ‪Bellman Ford‬‬
‫– بهبود یافته ‪DV‬‬
‫– آپدیت جداول هر ‪ t‬ثانیه‬
‫– ‪)Metric, ip seq, rout to destination(Routing Table‬‬
‫– ارسال ستون های ‪ Ipseq‬و ‪ New Rout‬هر ‪ t‬ثانیه‬
‫– ‪ Broadcasting‬مسیرها‬
‫– افزایش ‪ ipseq‬در هر گام و استفاده از ‪ ipseq‬باال‬
‫‪53‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫تغییر توپولوژی‬
‫‪54‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪Reactive‬‬
‫• دارای ‪3‬گام‪:‬‬
‫– ‪ 1‬کشف مسیر(زمانی که هیچ مسیری به مقصد نداشته باشیم)(موفق یا‬
‫ناموفق)‬
‫– ‪ 2‬ارسال داده‬
‫– ‪ 3‬حفظ‪ ،‬ترمیم و نگهداری مسیر‬
‫• حفظ(استفاده از مسیر موجود تا لحظه ممکن)‬
‫• ترمیم ونگهداری(قطع شدن مسیر های فعال)‬
‫عدم وجود ‪ Period‬زمانی جهت تبادل جداول‬
‫بررس ی ‪ cache‬خود برای استفاده از مسیر وعدم نیاز به کشف مسیر‬
‫عدم وجود مسیردر ‪ = Cache‬کشف مسیر‬
‫‪55‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪DSR‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪Reactive‬‬
‫استفاده از ‪ rout Cache‬جهت استفاده از مسیر‬
‫آپدیت ‪ route Cache‬در زمان کشف مسیر‬
‫نحوه ارسال بسته‪:‬‬
‫– استفاده از ‪ Route Cache‬و قرار دادن مسیر در ‪ Header‬بسته‬
‫و یا قرار دادن مسیر در هدر بسته بعد از عمل کشف مسیر‬
‫‪56‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪(...‬فلوچارت)‬
‫‪57‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪58‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مثال‬
‫‪59‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪60‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫نگهداری و ترمیم مسیر‬
‫• ‪:Rout Error‬‬
‫– عامل تولید‪ :‬گرهی که خرابی را کشف کرده‬
‫– ارسال به سمت مبدا ارسال کننده ‪:‬‬
‫• آدرس گرهی که امکان ارسال بسته را ندارد‬
‫• مشخص شدن اینکه کدام لینک شکسته شده‬
‫– حذف تمام مسیرهای منتهی به گره خراب از ‪ route cache‬مبدا‬
‫• ‪:Acknowledgment‬‬
‫– اعالم سالم بودن بسته ها(جهت نگهداری مسیر)‬
‫‪61‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪62‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪AODV‬‬
‫• ‪Reactive‬‬
‫• مزایا‪:‬‬
‫– حذف سربار ناش ی از نگهداری مسیرهایی که نیاز نیستند=بهبود مصرف باطری‪،‬‬
‫پهنای باند و‪...‬‬
‫– مقیاس پذیری باال به هنگام افزایش گره ها‬
‫• معایب‪:‬‬
‫– در صورت وجود ارتباطات زیاد=اجرای متعدد کشف مسیر=سربار‬
‫‪63‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪DSR+DSDV‬‬
‫‪On demand‬‬
‫دارای تمام فاز های ‪DSR‬‬
‫تکمیل مسیر توسط گره های میانی( ‪ SR‬نیست)‬
‫استفاده از ‪ Rreq‬جهت کشف مسیر‬
‫استفاده از ‪ Identifier‬جهت شماره گذاری مسیر‬
‫استفاده از ‪ SeqNumber‬به منظور یافتن مسیر جدید‬
‫– ‪ SeqNum‬باالتر =مسیر جدیدتر=حذف حلقه‬
‫‪64‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫• بروز شدن مسیر به شکل گام به گام و ‪=Distributed Route‬‬
‫بروز شدن جداول طی مسیر‬
‫• (‪ =DSR‬بروزشدن مسیر فقط در مبدا =‪)SR‬‬
‫• اجبار در استفاده از لینک های متقارن (دو طرف)‬
‫• مسیر برگشت توسط ‪=RREP‬استفاده از مسیر بهتر نه همان مسیر‬
‫‪ =Rreq‬نیاز به کشف مسیر‬
‫• اعالن گزارش خرابی توسط ‪Rerr‬‬
‫‪65‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
: Rreq ‫فیلدهای بسته‬
)‫ (ثابت‬Source Address
)‫ (ثابت‬Broadcast Id
Source Seq#
Dest Address
Dest Seq#
Hop Cnt
‫ مهندس ابراهیم رضاپور‬:‫گرداوری‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
66
‫‪67‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫الگوریتم های سلسله مراتبی‬
‫• دو نوع اند‪:‬‬
‫• ‪Cluster Based , Cds‬‬
‫• ‪:Cluster Based‬‬
‫– هر ‪ Cluster‬دارای یک ‪(Cluster Head‬کنترل خوشه)‬
‫– ‪(Trade Off‬محاسبات خوشه بندی)= ‪overhead‬‬
‫– تعیین وظایف سر خوشه و خوشه‬
‫– ‪Scalability‬‬
‫‪68‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫• )‪:Cds(Connected_Domainating_Set_Based‬‬
‫• خوشه ها و سرخوشه ها ثابت نیستند‪.‬‬
‫• برقراری ارتباط تا لحظه اخر(پشتیبانی گره ها از یکدیگر)‬
‫• توانایی ‪ Sleep‬کردن گره های بیکار‬
‫• جابجایی گره های فعال با گره های ‪sleep‬‬
‫• نتیجه‪:‬کاهش مصرف انرژی‬
‫• پرکاربرد در ‪Sensor ,Manet‬‬
‫‪69‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪CBRP Protocol‬‬
‫• ‪Cluster Based‬‬
‫• ‪)2Hop( 2Depth‬‬
‫• وجود ‪Overlap‬‬
‫• حفظ اطالعات اعضای‬
‫خوشه در ‪Clusterhead‬ها (نوع لینک و گره های همسایه)‬
‫• کشف مسیر درونی = راحت=توسط اطالعات ‪CH‬‬
‫• حداقل سازی تعداد ‪ Cluster‬ها=مصرف کم انرژی‬
‫• باال بودن ‪Performance‬‬
‫‪70‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫• ‪ 2‬نو ع بسته ‪:Ls‬‬
‫– مربوط به ‪:Node‬اطالع از گره های همسایه در یک خوشه‬
‫– مربوط به ‪:Ch‬هم مطلع از خوشه خود و هم مطلع از ‪ ch‬دیگر‬
‫• اصلی ترین هدف‪ Min :‬کردن ‪Flooding Traffic‬‬
‫– تغییر در یک گره =تغییر در یک ‪ C‬یا یک ‪ CH‬نه کل شبکه(‪)Flat‬‬
‫‪71‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫ویژگی ها‪:‬‬
‫• یافتن کوتاهترین مسیر(اصلی)‬
‫• ‪ Local Repair‬در خرابی و یافتن مسیر جدید از طریق همان گره‬
‫خراب نه کشف مسیر از مبدا(یکتا و اصلی)‬
‫• استفاده از مسیرهای ‪ Suboptimal‬و ‪Optimla‬‬
‫• کاهش سربار کشف مسیر‬
‫• ‪Distributed‬‬
‫• حداقل ‪Flooding Traffic‬‬
‫• ‪Unidirectional Link‬‬
‫‪72‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬