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Université des Sciences et de Technologie
Mohamed Boudiaf - ORAN

Routage réactif et proactif
AODV & OLSR & DSDV
Dr Mekkakia M Z

Cours Master2 SIR


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Les réseaux Ad Hoc (1/3)
Réseau Ad hoc
Mobil Ad hoc Network
6
noeud mobile

7
1

5
3
Porté de
communication

Applications des réseaux Ad Hoc:

 Applications militaires.
 Missions de sauvetage.
 Enseignement à distance.
01/11/2015
Mission d’exploration.

2
4
Lien de
communication

2


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Les réseaux Ad Hoc (2/3)


Absence d'infrastructure.



Topologie dynamique.



Bande passante limitée.



Contraintes d'énergie.



Sécurité limitée .



Erreur de transmission.



Interférences.


Nœuds cachés.
 Absence d’infrastructure ou d’administration
Utilisation simultanée d’une même fréquence.
centralisée.
Utilisation
d’onde
radio pourproche.
lapartagé.
 Medium
de communication
Obstacle
 pas
de
d’ondes.
 Utilisation
de propagation
fréquence
Sources
d’énergies
autonomes.
Nœuds
responsables
de
gestion
etlimitée.
communication
libre
fréquentes
de

Réseaux
Déplacement
vulnérable
et(piratage,
aléatoire.
écoute
non
mécanismes
Interférence
provenant
d’autre
machines
non

d’accès
au la
canal
Les
Bande
passante
réservé
àerreurs
un hôte

Épuisement

déconnexion.
maintenance
du
réseau.
transmission.
limité…….).
collision
Changement
imprévisible
de la topologie.
dédiées
la télécommunications

auàniveau
du nœud intermédiaire.

01/11/2015

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les réseaux Ad Hoc (3/3)


Routage Proactif



Routage réactif



Routage hybride.

01/11/2015

 Mixte les deux techniques;
Calcule
lepour
chemin
quepérimètre
sur demande
de de
transmission;
Proactif
un
petit
autour
la source;
 Calcule
le chemin
à l’avance;

Lorsque
un
nœud
mobile
souhaite
envoyer
un message

Réactif
pour
les
nœuds
les
plus
éloignés;
Chaque
nœud cible,
met àiljour
plusieurs
tables àdetout le réseau;
à
un
nœud
envoie
une
requête
 routages
ZRP et CBRP.
par échange
detrimestre
paquets entre
 AODV
normalisé
second
2004. voisins;
 Transfert de données rapide;
 DSDV, OLSR avril 2004.

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Réactif - Routage par inondation
 les routes ne sont créées qu’à la demande ce qui permet de minimiser le
trafic
 Ouverture des routes par inondation.
 Sélection de la route la plus courte renvoyée (vecteur de distance)
 En cas de rupture récupération de route par inondation
 Optimisation par rapport au vecteur de distance:
 Les boucles sont éliminées grâce à l’usage de numéro de séquence
remis à jour.
 Les inondations peuvent être évitées par l’interrogation des voisins
 pas de tables de routage maintenues de façon permanente

 Réaction à la demande en diffusion de requêtes
 routes (inondation)
 Délais importants avant l’ouverture de chaque route AODV
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AODV
 AODV : Ad Hoc On Demand Vector
 Norme RFC3561
 Principes
 Limiter l’overhead du source routing
 Construire des tables de routage le long du
chemin
 Suppose des liens bidirectionnels
 Un noeud intermediaire peut renvoyer la
route s’il la connait deja.
 Chaque noeud stocke le prochain saut vers la
destination.
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Format de paquet des messages
 les messages de demande de route RREQ :
Route Request Message.

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Format de paquet des messages
 les messages de réponse de route RREP :
Route Reply Message.

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AODV














Recherche de route :
La source diffuse un paquet RREQ par inondation
A reception d'un RREQ
Sans connaissance de la destination
Mise à jour du nombre de sauts
Mémorisation du nœud précédent
Transmission à ses (autres) voisins
Connaissance d'un chemin vers la destination
Envoi d'une réponse RREP à la source
Arrêt de l’inondation
A reception d'un RREP
Mise a jour de la table de routage locale
Transmission du RREP vers le noeud precedent memorise
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AODV
 Routes inverses invalidees si pas de RREP (timeout)
 Routes sans boucles
 Utilisation de numeros de sequences
 Cassure de lien
 Envoi d'un message RERR a la source qui décide ou non
de recommencer suivant le taux d’utilisation de la route
 Optimisations : Réparation locale, TTL, ...
 Reparations pro-actives en local
 TTL donne la duree de vie d’une information dans une
table.
 Pb: si trop grand, on garde des routes inutilisees
 Si trop petit : on peut ne pas recevoir le RReply a
temps.
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AODV

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AODV
Y
S

Z
E

B
C

A

M

F

J
H

G

L
D

I
K

H

RREQ

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AODV
Y
S

Z
E

B
C

A

M

F

J
H

G

L
D

I
K

H

RREQ

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AODV
Y
S

Z
E

B
C

A

M

F

J
H

G

L
D

I
K

H

RREQ
RREP
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AODV
Y
S

Z
E

B
C

A

M

F

J
H

G

L
D

I
K

H

RREQ
communication
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AODV
Y
S

Z
E

B
C

A

M

F

J
H

G

L
D

I
K

H

RREQ
RRER
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Autres protocoles réactifs
 TORA (Temporary Ordering Routing)
 Concu pour minimiser l’effet des changements de
topologies
 Stocke plusieurs chemins vers une destination
 Messages de controle limites a un ensemble de reduit de
nœuds autour du changement de topologie.
 ABR (Associativity Based Protocol)
 Base sur le degre d’associativite (stabilite de connexion en
fonction du temps)
 Pas de boucles
 Pas de blocage ni de duplication de paquets

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Protocoles proactifs
• Ils établissent et mettent à jour les routes pour tous
les nœuds du réseau en se basant sur l’échange
périodique d’information de routage.
• Ces protocoles ont l’avantage de la disponibilité
immédiate des routes vers tous les nœuds du réseau.
• Le délai d’acheminement des paquets est très court.
• Un trafic de contrôle important est nécessaire pour
mettre à jour les routes et converger vers un état
cohérent dans un réseau avec une topologie très
dynamique.
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• Comme dans les réseaux filaires, deux principales
méthodes sont utilisées :

1) le routage par vecteur de distance et
2) le routage par état de lien.

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•

Dynamic Destination-Sequenced Distance-Vector
(DSDV ) est une adaptation du protocole classique
Routing Information Protocol (RIP) pour les réseaux
ad hoc.

•

Optimized Link State Routing (OLSR )quand à lui est
une optimisation de l’algorithme d’état de lien Open
Shortest Path First (OSPF) pour les réseaux ad hoc.

11/1/2015

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• Le routage par état de lien consiste à diffuser
périodiquement l’état des liens des voisins à tous les
nœuds de réseau,
• le routage par vecteur de distance permet à chaque
nœud de diffuser à ses voisins sa vision des distances
qui lui séparant de tous les nœuds de réseau.

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Le protocole de routage OLSR
• Le protocole OLSR est un protocole proactif.
• Il applique dans un contexte ad hoc les règles de
routage, cette fois centrées sur l’état du lien.
• Dans un protocole de routage par état de lien, tous
les liens avec les nœuds voisins sont déclarés et
inondés dans le réseau.
• Cette technique permet à chaque nœud de connaître
parfaitement une vision globale sur la topologie du
réseau.
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• En utilisant cette carte topologique, un nœud source
peut choisir le chemin le plus court vers une
destination en appelant l’algorithme Dijkstra,
couramment utilisé dans les techniques de
découverte de routes d’une source vers une
destination.
• Le protocole OLSR, est une optimisation de
l’algorithme d’état de lien pure pour les réseaux Ad
hoc :

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• il réduit la taille des messages de contrôle, au lieu de
tous les liens, il déclare un sous ensemble de liens
avec ses voisins qui sont les relais multipoints (MPR)
• il minimise le coût d’inondation du trafic de contrôle
par l’utilisation seulement des nœuds relais
multipoint pour diffuser ses messages.
• Seuls les MPRs retransmettent les messages diffusés.

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• La technique des relais multipoints réduit
significativement le nombre des retransmissions
redondantes lors de diffusion.
• Les nœuds OLSR échangent périodiquement des
messages de contrôle et maintiennent des routes
pour atteindre tout nœud OLSR du réseau. le
protocole OLSR réalise principalement deux
fonctionnalités : Détection de voisinage et Gestion de
la topologie
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Détection de voisinage
• Chaque nœud doit détecter toutes les interfaces de
ses voisins ayant un lien direct et symétrique avec
l’une de ses interfaces. En raison de l’incertitude de
la propagation radio, le lien entre deux nœuds
voisins peut être unidirectionnel. Les liens doivent
donc être vérifiés dans les deux sens avant de les
considérer comme valides.
• Alors, chaque nœud doit diffuser périodiquement un
message Hello dans son voisinage direct (TTL=1)

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• Un lien entre les interfaces d’un nœud et son voisin
peut avoir l’un des quatre états suivant :
• « symétrique » : le lien est validé comme
bidirectionnel est qu’il est possible de transmettre
des données dans les deux sens;
• « asymétrique »: le nœud entend cette interface de
voisin mais le lien n’est pas encore validé dans l’autre
sens;
• « MPR »: ce nœud a sélectionné ce voisin comme
relais multipoint et cela implique que le lien est
symétrique ;
• « perdu »: le lien avec cette interface de voisin n’est
plus valide.
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Exemple d’information de
voisinage maintenue par OLSR

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Le concept des relais multipoint
• Le concept de relais multipoint vise à diffuser
efficacement les messages destinés à tous les nœuds
du réseau ad hoc (les messages TC).
• La transmission radio étant par défaut une
inondation à tous les voisins directs.
• Les nœuds à deux sauts d’une source peuvent être
joints par une retransmission d’un ou plusieurs
voisins directs.

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• L’idée de base est de désigner un nombre suffisant
de voisins appelés relais multipoint permettant de
réduire le nombre de retransmissions redondantes
dans la même région du réseau.

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Slide 32

Optimisation de l’inondation par des relais
multipoint (inondation pure )

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inondation avec des relais
multipoints

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Gestion de la topologie
• Chaque nœud sélectionné comme MPR dans le
réseau diffuse périodiquement à tous les nœuds du
réseau des messages de topologie.
• Un message TC contient les nœuds ayant sélectionné
le noeud s origine du TC comme relais multipoint et
un numéro de séquence associé à l’ensemble des
sélecteurs de relais multipoint qui sera incrémenté à
chaque changement de cet ensemble.
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Exemple d’information de
topologie maintenue par OLSR
T_dest
A
B
C
D
E
F

T_last
T_seq
B
seq-num
D
seq-num
B
seq-num
B
seq-num
D
seq-num
D
seq-num
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Calcul des routes

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Destination Sequence Distance Vector DSDV
• L’un des premiers protocoles mis au point par le
groupe MANET(Mobile Adhoc Ntwerk)
• Protocole proactif
• Inspiré du protocole RIP (Routing Information
Protocol) d’IP filaire
• Appelé à disparaître au profit d’OSPF(Open
Shortest Path First)
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Destination Sequence Distance Vector DSDV
• Repose sur un vecteur de distance
• Chaque nœud possède une table de routage où
chacune des lignes doit identifier
• L’une des destinations possibles
• Le nombre de sauts pour y parvenir
• Le nœud voisin à traverser

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Destination Sequence Distance
Vector DSDV
• Quand le paquet est un RREQ, le champ chemin de route sera
initialisé par l’identité du nœud source et chaque nœud
intermédiaire ainsi que le destinataire ajoutent son identité
lors de la réception du paquet.
• Plusieurs paquets de RREQ arrivent au destinataire à travers
différentes routes.
• Le destinataire retourne à son tour un RREP mais en
choisissant le plus court chemin choisit dans le paquet RREQ
correspondant.

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Défauts de DSDV
• Principal défaut de DSDV : convergence des tables de
routage;
• Envoi des tables aux voisins;
• Comparaisons pour choisir la route la plus courte;
• La route ne converge pas toujours;
• Problème crucial dans les réseaux ad-hoc;
• Ralentissement de la convergence à cause de la
mobilité des nœuds;

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• Insertion de numéros de séquence dans DSDV pour
rafraîchir les tables de routage;
• Interdit toute mise à jour antérieure;
• Surplus de signalisation : autre imperfection de
DSDV;
• Messages de rafraîchissement moins nécessaires
pour des nœuds peu mobiles;
• Création d’un nouveau protocole (par les mêmes
auteurs);
• Suppression de tous les paquets de contrôle.

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Avantages
• L'avantage d'un protocole de routage proactif est le
gain de temps lorsqu'une route est demandée.
• Ils permettent le maintient d'une table de routage à
jour par l'échange périodiques de messages;
• L'envoie de ces messages se fait rapidement;
• On ne peut nier que l'émission régulière de ces
paquets occupe une partie de la bande passante;

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inconvénients
• L’inconvénient des protocoles proactifs réside dans le
coût du maintien des informations de topologie et de
routage même en absence de trafic de données
• Une consommation continuelle de bande passante.

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Conclusion
• Le routage par état de lien consiste à diffuser
périodiquement l’état des liens des voisins à tous les
nœuds de réseau, par contre le routage par vecteur
de distance permet à chaque nœud de diffuser à ses
voisins sa vision des distances qui lui séparant de
tous les nœuds de réseau. Les algorithmes de
routages basés sur ces deux méthodes utilisent la
même technique qui est la technique des plus courts
chemins.

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