Technische Universität Ilmenau Fakultät für

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Technische Universität Ilmenau
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Hauptseminararbeit
Adaptives Routing für MANETs
vorgelegt von:
eingereicht am:
Wei Li
20. 01. 2012
geboren am:
27. 02. 1986 in China
Studiengang:
Elektrotechnik und Informationstechnik
Studienrichtung:
Informations- und
Kommunikationstechnik
Anfertigung im Fachgebiet:
Kommunikationsnetze
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Verantwortlicher Professor:
Wissenschaftlicher Betreuer:
Prof. Dr. rer. nat. habil. Jochen Seitz
Dipl.-Ing.(FH) T. Finke
M.Sc. S. Schellenberg
Inhaltsverzeichnis
i
Inhaltsverzeichnis
1 Hintergrund und Motivation
1.1 Hintergrund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1
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2 Eine kombinierte Routing-Methode für Ad-hoc
2.1 Struktur des Adaptiven Routingprotokolls .
2.2 Wie funktioniert dieser Ansatz? . . . . . . .
2.3 Meine Meinung . . . . . . . . . . . . . . . .
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3
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Funknetzwerke
. . . . . . . . . . . . . . .
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3 Adaptives Ad-hoc-Routing und seine Anwendung im virtuellen privaten
Ad-hoc-Netzwerk
7
3.1 Struktur des Adaptiven Multi-Mode-Routingprotokolls . . . . . . . . .
7
3.2 Drei Modes in diesem Ansatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
3.2.1 Übersicht im Mengendiagramm verschiedener Modes . . . . . .
9
3.3 Wie funktioniert dieser Ansatz? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.4 Meine Meinung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4 Ein adaptives Routingprotokoll zur Ad-hoc-Kommunikation bei extremen
Notfällen
4.1 Struktur des Adaptiven Routingprotokolls . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Wie funktioniert dieser Ansatz? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Meine Meinung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
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12
5 Zusammenfassung
5.1 Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Ansätze . . . . . . . . . . . . .
5.2 Meine Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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14
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Literaturverzeichnis
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Abbildungsverzeichnis
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Hauptseminararbeit Wei Li
1 Hintergrund und Motivation
1
1 Hintergrund und Motivation
1.1 Hintergrund
Ein mobiles Ad-hoc-Netzwerk (MANET) [Subi07] ist eine Sammlung von sich
bewegenden Knoten, die durch drahtlose Verbindungen vernetzt sind. Beim Routing
von Paketen zwischen den Knoten können diese Knoten miteinander ohne jegliche
Infrastruktur kommunizieren. Jeder Knoten kann sich frei bewegen und sich dynamisch
verknüpfen. D.h., ein MANET kann überall zu jeder Zeit schnell aufgebaut werden.
Aufgrund seiner Flexibilität, Schnelligkeit und der anderen Eigenschaften werden
MANETs in militärischen Szenarien, Katastrophenschutz und im öffentlichen Bereich
wie z.B. bei Multimedia-Anwendungen verwendet.
Das Routingprotokoll ist eine wichtige Komponente von MANETs. Deshalb
sind die Forschungen an Routingprotokollen ein wichtiger Forschungsbereich. Die
Routingprotokolle von MANETs sind in zwei Gruppen eingeteilt: Proaktive und
reaktive Routingalgorithmen [Carl].
Proaktive Routingprotokolle versuchen, die aktuellen Routinginformationen von jedem
Knoten zu jedem möglichen Ziel zu erhalten. Dies erfordert die kontinuierliche
Ausbreitung von Steuerinformationen über das gesamte Netzwerk, um die neusten
Routing-Tabellen zu aktualisieren und eine konsistente Sicht der Netzwerk-Topologie
zu erhalten. Reaktive Protokolle richten die Route nur ein, wenn es nötig ist.
Wenn ein Knoten eine Route zu einem Ziel braucht, wird ein Verfahren zur
Routenfindung gestartet. Dieses Verfahren beinhaltet das Broadcasting eines RouteRequests innerhalb des Netzwerks. Sobald eine Route durch die Route-Discovery-Phase
hergestellt wurde, ist ein Route-Keep-Alive-Verfahren dafür verantwortlich, die Route
zu aktualisieren, so lang wie sie benutzt wird.
Beide Protokollarten haben einige Vor- und Nachteile. Somit können hybride
Routingprotokolle sinnvoll sein, um proaktives und reaktives Routing zu kombinieren,
z.B. durch das Zone Routing Protocol (ZRP) [Z. H]. Das ZRP kombiniert die Vorteile
der proaktiven und reaktiven Ansätze. Innerhalb der Zone sind die Routen sofort
verfügbar. Für Ziele außerhalb der Zone verwendet das ZRP ein Route-Discovery-
Hauptseminararbeit Wei Li
1 Hintergrund und Motivation
2
Verfahren.
Im Gegensatz hierzu existieren Ansätze zu adaptivem Routing. In dieser Arbeit werden
drei Ansätze adaptiver Routingprotokolle dargestellt.
1.2 Motivation
Die vorhandenen Routingprotokolle sind nicht in der Lage, sich an ein sich änderndes
Netzwerkszenario anzupassen. Idealerweise sollten die Geräte die optimale RoutingTechnik je nach Szenario des Ad-hoc-Netzwerks wählen. Daher wird ein adaptives
Routingprotokoll benötigt, um so effizient wie möglich in einem bestimmten NetzwerkKontext zu arbeiten. Die Verwendung von adaptivem Routing hat einige Vorteile:
1. Verbesserung der Effizienz durch Adaption: Durch die Fähigkeit, das
Routingprotokoll an das Netzwerk zu adaptieren, kann das Routing eine bessere
Performance in Netzwerken mit wechselnden Bedingungen bieten. MANETs sind
sehr dynamisch, deshalb ist dies ein großer Vorteil im Gegensatz zu bestehenden
Routingprotokollen, die sich über den Netzwerk-Kontext nicht bewusst sind.
2. Benutzerfreundlichkeit: Die Geräte können problemlos in verschiedenen Arten
des Ad-hoc-Netzwerks arbeiten, weil sich das Protokoll an die aktuellen
Netzwerk-Bedingungen adaptiert.
Hauptseminararbeit Wei Li
2 Eine kombinierte Routing-Methode für Ad-hoc Funknetzwerke
3
2 Eine kombinierte Routing-Methode
für Ad-hoc Funknetzwerke
2.1 Struktur des Adaptiven Routingprotokolls
Der Protokoll-Stack des ganzen Systems besteht, wie in Abbildung 2.1 dargestellt,
aus fünf Schichten. Das sind die Physikalische Schicht, die MAC Schicht, die IP und
die ARP Schicht, die UDP Schicht und die Routing Schicht. Die Routing Protokolle
AODV, ODMRP und APRL werden in diesem System genutzt. [Jian05]
Abbildung 2.1: SWAN System Architektur [Jian05]
Hauptseminararbeit Wei Li
2 Eine kombinierte Routing-Methode für Ad-hoc Funknetzwerke
4
Damit die Protokolle umgeschaltet werden können, wird eine neue Schicht,
die Protokoll-Wechsel-Schicht, zwischen der Routingschicht und der UDP-Schicht
eingefügt. Die neue Systemarchitektur ist in Abbildung 2.2 abgebildet.
Abbildung 2.2: Neue Systemarchitektur [Jian05]
Jedes Routingpaket, welches versendet wird, wird durch die Protokoll-WechselSchicht überwacht, wo das Paket mit zusätzlichen Informationen versehen wird,
nämlich dem Protokoll-Typ und der Epochennummer (EN) (siehe Abbildung 2.3).
Für alle empfangenen Kontrollpakete werden die zusätzlichen Informationen auf
der Protokoll-Wechsel-Schicht zuerst überprüft. Dann werden die Kontrollpakete
an das entsprechenden Routingprotokoll weitergeleitet. Protokoll-Typ und EN sind
transparent für die Routingprotokoll-Schicht. Der Vorteil dieser Schicht besteht darin,
dass nur die Schnittstelle mit der Protokoll-Wechsel-Schicht geändert werden muss und
der Routingsteil des bestehenden Routingprotokolls wiederverwendet werden kann.
Hauptseminararbeit Wei Li
2 Eine kombinierte Routing-Methode für Ad-hoc Funknetzwerke
5
Abbildung 2.3: altes (oben) und neues (unten) Paketformat [Jian05]
2.2 Wie funktioniert dieser Ansatz?
In diesem Ansatz überwacht und kontroliert ein Master-Knoten das ganze
Netzwerk. Alle normalen Knoten können nur das Protokoll wechseln, wenn sie
das Kontrollpaket vom Master-Knoten empfangen. Dieser Master-Knoten wird
seine Entscheidungsinformation (den Protokoll-Typ und die EN) im Kontrollpaket
verpacken und an die normalen Knoten senden, wenn das Routingprotokoll wechseln
sollte. Der Protokoll-Typ ist verantwortlich dafür, dass das Netzwerk weiß, welches
Routingprotokoll verwendet wird. Die EN ist verantwortlich für die Indentifikation der
Kontrollpakete. Wenn der Master-Knoten ein neues Kontrollpaket sendet, wird die EN
um eins erhöht. Wenn die normalen Knoten dieses Kontrollpaket empfangen, werden sie
die Entscheidungsinformation mit ihrem eigenen aktuellen lokalen Protokoll-Typ und
ihrer EN vergleichen. Somit kann festgestellt werden, ob eine neue Epoche eingetreten
ist und es Zeit ist, zu einem neuen Protokoll zu wechseln.
Die Regeln werden in der Tabelle 2.1 erklärt.
2.3 Meine Meinung
In diesem Ansatz gibt es einen besonders guten Vorteil: Die vorherigen
Routinginformationen können nach dem Protokollwechsel weiter verwendet werden,
weil AODV, ODMRP und APRL alle zwei Schlüsselfelder gemeinsam haben: Die ZielIP-Adresse und die Next-Hop-IP-Adresse.
Aber es gibt auch einen Nachteil. Ein Masterkonoten ist verantwortlich für die
Protokollumschlatung. D.h., dieses Netzwerk ist zentral gesteuert. Dieser Ansatz hat
das Problem, dass das komplette adaptive Routing ausfällt, wenn der Masterknoten
Hauptseminararbeit Wei Li
2 Eine kombinierte Routing-Methode für Ad-hoc Funknetzwerke
Fall 1
Fall 1.1
Fall 1.2
Fall 1.3
Fall 2
Fall 2.1
Fall 2.2
6
Die empfangene Protokoll-Nummer ist
gleich der lokalen Protokoll-Nummer.
Die empfangene EN ist niedriger als die
lokale EN; der Knoten wird das Paket
verwerfen.
Die EN ist gleich; das Paket wird
verarbeitet.
Die empfangene EN ist größer als die lokale
EN, der Knoten wird die lokale EN mit
der empfangenen EN aktualisieren und das
Paket verarbeiten.
Die
empfangene
Protokoll-Nummer
unterscheidet sich von der lokalen
Protokoll-Nummer.
Die empfangene EN ist niedriger oder
gleich der lokalen EN; der Knoten wird das
Paket verwerfen.
Die empfangene EN ist größer als die
lokale EN, der Knoten wird die lokale
EN mit der empfangenen EN aktualisieren
und zum empfangenen Protokoll wechseln,
dann wird das Paket verarbeitet.
Tabelle 2.1: Verhalten bei Abgleich der Protokollnummer [Jian05]
wegfällt.
Um dieses Problem zu lösen, kann ein anderer Knoten sofort die Arbeiten übernehmen
soll. Jetzt entsteht ein anderes Problem: Welcher Knoten soll ausgewählt werden?
Meine Lösung:
Dieser ausgewählte Knoten sollte relativ stabil sein. Und in MANETs gibt es einige
Ressourcenbeschränkungen. z.B.: Bandbreite, Akkus, CPU Ressourcen, Speicherplatz.
Wenn ein Knoten genügend freie Ressourcen hat, kann er als Ersatzknoten ausgewählt
werden.
Hauptseminararbeit Wei Li
3 Adaptives Ad-hoc-Routing und seine Anwendung im virtuellen privaten
Ad-hoc-Netzwerk
7
3 Adaptives Ad-hoc-Routing und
seine Anwendung im virtuellen
privaten Ad-hoc-Netzwerk
3.1 Struktur des Adaptiven
Multi-Mode-Routingprotokolls
Die Struktur (Abbildung 3.1) [Hoeb07] besteht aus zwei Hauptkomponenten,
einem Monitoring-Agent und dem eigentlichen Routingprotokoll sowie mehreren
Nebenkomponenten wie z.B. dem Neighbor-Discovery-Modul.
Dieses Protokoll ist ein Multi-Mode-Protokoll. Es gibt drei Modes in diesem
Routingprotokoll und nur ein Mode wird als aktiver Mode gewählt. Der MonitoringAgent ist eine wesentliche Komponent und verantwortlich für das Sammeln von
Informationen über den Netzwerkzustand. Und die NetzwerkmonitoringinformationsKomponente verarbeitet die Statistiken periodisch. Die Switch-Mode-Komponente
entscheidet, ob der Knoten zu einem effizienteren Mode wechseln soll. Der MonitoringAgent bietet sowohl die Kontrolle als auch die Managementfunktion. Darüber hinaus
wird jeder Knoten im Netzwerk seinen optimalen Mode zu einem bestimmten Zeitpunkt
nach dem Netzwerkzustand festlegen.
Hauptseminararbeit Wei Li
3 Adaptives Ad-hoc-Routing und seine Anwendung im virtuellen privaten
Ad-hoc-Netzwerk
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Abbildung 3.1: Struktur des adaptiven Multi-Mode Routingprotokolls [Hoeb07]
3.2 Drei Modes in diesem Ansatz
Für das adaptive Multi-Mode-Routing-Protokoll [Hoeb07] wird sowohl ein reaktiver
als auch ein proaktiver Mode implementiert. Der reaktive Mode basiert auf AODV und
verwendet einen RREQ-RREP-Zyklus, um Routen aufzubauen. Der proaktive Mode
verwendet ein Distanz-Vektor-Verfahren wie in WRP.
Es gibt drei Modes [Hoeb07]:
Mode 1: Wenn ein Knoten mit einem anderen Knoten im Mode 1 kommunizieren will,
muss der Knoten eine Route reaktiv aufbauen. Als Grundvoraussetzung müssen alle
Knoten den Mode 1 unterstützen.
Mode 2: Die Knoten im Mode 2 behalten durch die Ausbreitung von Distanz-Vektoren
eine Route zueinander in Routingtabellen bei. Die Ausbreitung von Distanz-Vektoren
ist auf die Knoten beschränkt, die im Mode 2 oder Mode 3 sind und Mode 2
Hauptseminararbeit Wei Li
3 Adaptives Ad-hoc-Routing und seine Anwendung im virtuellen privaten
Ad-hoc-Netzwerk
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unterstützen. D.h., wenn ein Knoten im Mode 1 eine solche Update-Information
bekommt, wird er diese Information verwerfen. Dieser Mode schafft einen Cluster von
Knoten, um proaktiv die Routen zueinander beizubehalten.
Mode 3: Der Knoten im Mode 3 wird proaktiv seine Position verbreiten. In diesem Fall
dürfen alle Knoten, die den Mode 3 (unabhängig vom Mode, den sie derzeit verwenden)
unterstützen, weiter diese Informationen ausbreiten.
3.2.1 Übersicht im Mengendiagramm verschiedener Modes
Die Abbildung 3.2 ist die Übersicht im Mengendiagramm verschiedener Modes.
Die weissen Knoten sind im Mode 1. Die schwarzen Knoten sind im Mode 2. Die
orangefarbenen Knoten sind im Mode 3. Im orangefarbenen Breich haben alle Knoten
proaktiv eine Route zum Knoten B. In den zwei blauen Breichen haben die Mode 2
und Mode 3 Knoten proaktiv eine Route miteinander. Die anderen Knoten im Mode 1
bauen die Routen reaktiv auf.
Durch Betrachtung der Abbildung kann man sehen, dass diese drei Modes in
verschiedenen Teilen des Netzwerks nebeneinander existieren können.
Abbildung 3.2: Übersicht im Mengendiagramm verschiedener Modes [Hoeb07]
Hauptseminararbeit Wei Li
3 Adaptives Ad-hoc-Routing und seine Anwendung im virtuellen privaten
Ad-hoc-Netzwerk
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3.3 Wie funktioniert dieser Ansatz?
In diesem Ansatz haben alle Knoten einen Monitoring-Agent, um die Informationen
über den Netzwerkzustand zu sammeln. Nach der Informationen wird die Switch-ModeKomponente entscheiden, ob der Knoten zu einem effizienteren Mode wechseln soll.
Wenn der Knoten zu einem anderen Mode des Routingprotokolls wechseln muss, wird
der Knoten die anderen Knoten informieren. Dadurch erfahren die anderen Knoten,
dass der Knoten seinen Mode gewechselt hat.
Zum Beispiel wenn ein Knoten N vom reaktiven Mode 1 zum proaktiven Mode 3 mit
Time-to-Live (TTL) wechselt, wird dieser Knoten zuerst seinen proaktiven Eintrag
aus der Routingtabelle aktualisieren (siehe Abbildung 3.3). [Hoeb07] Dann muss
Abbildung 3.3: Knoten N wechselt von Mode 1 zu Mode 3 [Hoeb07]
der Knoten alle seine Nachbarknoten in einem Bereich über TTL-Hops informieren.
Beim Empfang der Updateinformation werden die empfangenden Knoten einen
Eintrag für das neue Ziel in ihrer Distanztabelle und proaktiven Routingtabelle
erstellen und ihre Hauptroutingtabelle aktualisieren. Dann wird der Knoten die
Updateinformation im Netz verbreiten. Sobald die TTL Null wird, stoppt die
Ausbreitung der Updateinformation im Netzwerk. Abbildung 3.4 gibt eine Übersicht
über Update-Einträge beim Wechsel des Knotens N von Mode 1 zu Mode 3. [Hoeb07]
Abbildung 3.4: Übersicht über Update-Einträge beim Wechsel des Knotens N von
Mode 1 zu Mode 3 [Hoeb07]
Hauptseminararbeit Wei Li
3 Adaptives Ad-hoc-Routing und seine Anwendung im virtuellen privaten
Ad-hoc-Netzwerk
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3.4 Meine Meinung
Er wird ein verteiltes System beschrieben. Daher existiert nicht das im ersten Ansatz
erwähnte Problem. Dieser Ansatz ist besonders gut, weil er einen großen Vorteil hat:
Verschiedene Modes können in verschiedenen Teilen des Netzwerks nebeneinander
existieren. D.h., im Netz können die proaktiven und reaktiven Routingprotokolle
gleichzeitig aktiv sein.
Hauptseminararbeit Wei Li
4 Ein adaptives Routingprotokoll zur Ad-hoc-Kommunikation bei extremen Notfällen
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4 Ein adaptives Routingprotokoll zur
Ad-hoc-Kommunikation bei
extremen Notfällen
4.1 Struktur des Adaptiven Routingprotokolls
Dieses Kapitel stellt das Chamaleon-Routing-Protokoll (CML) vor. CML wurde
entworfen, um es in MANETs zu verwenden. Das grundlegende Konzept von CML ist
seine Anpassungsfähigkeit gegenüber Veränderungen des Netzwerkstatus. Die Struktur
des adaptiven Routingprotokolls ist in Abbildung 4.1 [RaPo10] dargestellt.
4.2 Wie funktioniert dieser Ansatz?
In diesem Ansatz gibt es einen Netzwerkmonitor und er ist zentral für das
Netzwerk. Der Netzwerkmonitor ist eine wesentliche Komponent in diesem Ansatz
und verantwortlich für das Sammeln von Informationen über den Netzwerkzustand.
Die drei Phasen in diesem Ansatz sind die proaktive (P-Phase), reaktive (R-Phase)
Routing-Phase und eine Oszillations Phase (O-Phase). Die P-Phase und die RPhase werden auch als stabile Routing-Phasen bezeichnet. Die O-phase empfängt die
Information vom Netzwerkmonitor und entscheidet, ob der Knoten von der aktuellen
Phase zu einer anderen Phase wechselt oder in der aktuellen Phase bleibt. Für kleine
Netzwerke sendet und empfängt CML die Daten proaktiv mit OLSR, während für
große Netzwerke das AODV Routingprotokoll benutzt wird.
4.3 Meine Meinung
In diesem Ansatz gibt es auch einen Netzwerkmonitor. Er sammelt die
Netzwerkinformationen darüber, wie viele Knoten im Netz sind. Dieser
Hauptseminararbeit Wei Li
4 Ein adaptives Routingprotokoll zur Ad-hoc-Kommunikation bei extremen Notfällen
13
Netzwerkmonitor ist zentral für alle Knoten im Netz. Ein Vorteil ist, es braucht
nicht jeder Knoten die Netzwerkinformationen zu sammeln. Aber es gibt einen
Nachteil: Wenn dieser Netzwerkmonitor ausfällt, fällt das ganze Netz aus.
Dagegen kann die gleiche Maßnahme, die im ersten Ansatz vorgestellt wurde, ergriffen
werden. Dann wird das Routingprotokoll kein großes Problem haben, wenn dieser
Netzwerkmonitor ausgefallen ist.
Abbildung 4.1: Übersicht über das CML Protokoll [RaPo10]
Hauptseminararbeit Wei Li
5 Zusammenfassung
14
5 Zusammenfassung
Diese Arbeit stellt drei verschiedene Ansätze für adaptives Routing dar und gibt meine
Analyse ab.
5.1 Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Ansätze
Die Gemeinsamkeiten der drei Ansätze sind, dass sie proaktive und reaktive
Routingprotokolle benutzen und die Protokolle bekannt sind. Eine andere
Gemeinsamkeit ist, dass alle Ansätze einen Netzwerkmonitor benötigen. Und
ich glaube, dieser Netzwerkmoniotr ist sehr wichtig für die drei adaptiven
Routingprotokolle. Ohne diesen Netzwerkmonitor werden diese drei adaptiven
Routingprotokolle nicht funktionieren, weil sie die Netzänderung nicht erkennen
können.
Die Unterschiede sind :
1. Eine kombinierte Routing-Methode für Ad-hoc Funknetzwerke benutzt
das proaktive Routingprotokoll APRL und die reaktiven Routingprotokolle
AODV und ODMRP. Adaptives Ad-hoc-Routing und seine Anwendung
im virtuellen privaten Ad-hoc-Netzwerk benutzt auch das reaktive
Routingprotokoll AODV, aber ein anderes proaktives Routingprotokoll, nämlich
WRP. Der dritte Ansatz benutzt auch AODV als reaktives Routingprotokoll aber
als proaktives Routingprotokoll OLSR. (Die adaptiven Routingansätze könnten
auch andere als die genannten Protokolle verwenden.)
2. Alle drei Ansätze haben eine unterschiedliche Struktur. Der erste Ansatz
verwendet die Wechsel-Schicht, um die Protokolle umzuschalten. Der zweite
Ansatz verwendet die Switch-Mode-Komponente. Der dritte Ansatz schaltet die
Protokolle durch die O-Phase um (siehe Abbildung 2.2, 3.1, 4.1).
3. Der erste und der dritte Ansatz schalten zwischen unterschiedlichen Protokollen
um. Der zweite Ansatz ist ein Multi-Mode-Routingprotokoll. Er schaltet zwischen
Hauptseminararbeit Wei Li
5 Zusammenfassung
15
verschiedenen Modes um. In diesem Ansatz können mehrere Routingprotokolle
gleichzeitig aktiv sein.
5.2 Meine Analyse
Der erste Ansatz besitzt eine Protokoll-Wechsel-Schicht. Der Vorteil dieser Schicht ist,
dass man nur die Schnittstelle mit der Protokoll-Wechsel-Schicht ändern muss und der
Routingsteil des bestehenden Routingprotokollcodes wiederverwendet werden kann.
Das Netzwerk ist zentral gesteuert, daher ist es ein großes Problem, wenn der
Masterknoten ausfällt.
Dafür habe ich meine Grundidee vorgestellt:
Wenn der Masterknoten ausgefallen ist, soll ein Ersatzknoten sofort die Arbeiten
übernehmen. Dieser ausgewählte Knoten sollte relativ stabil sein. In MANETs gibt
es einige Ressourcenbeschränkungen. z.B.: Bandbreite, Akkus, CPU Ressourcen,
Speicherplatz. Wenn ein Knoten genügen freie Ressourcen besitzt, kann er als
Ersatzknoten ausgewählt werden.
Dieses Problem tritt auch im dritten Ansatz auf. Der dritte Ansatz verwendet einen
zentralen Netzwerkmonitor. D.h., wenn dieser zentrale Netzwerkmonitor ausgefallen
ist, wird das ganze Netz auch ausgefallen sein. Und ich glaube, es kann die gleiche
Maßnahme, die ich im ersten Ansatz vorgestellt habe, ergriffen werden. Z.B.: ein
Ersatzknoten im Netzwerk übernimmt die Arbeiten des Netzwerkmonitors.
Der zweite Ansatz beschreibt ein verteiltes Netzsystem. Deshalb hat er kein in den
ersten und dritten Ansätzen erwähntes Problem. Und ich glaube, dass dieser Ansatz
besonders gut ist, weil er einen großen Vorteil hat: Verschiedene Modes können in
verschiedenen Teilen des Netzwerks nebeneinander existieren. D.h., im Netz können
die proaktiven und reaktiven Routingprotokolle gleichzeitig aktiv sein.
Ich habe die drei Ansätze miteinander verglichen und denke, dass der zweite Ansatz
am besten ist. Mit der schnellen Entwicklung der Routingtechnik für MANETs werden
viele gute adaptive Routingprotokolle entstehen. Trotzdem glaube ich, der zweite
Ansatz ist ein sehr gutes Beispiel, um ein neues adatives Routingprotokoll zu entwerfen.
Hauptseminararbeit Wei Li
Literaturverzeichnis
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Literaturverzeichnis
[Carl]
Dharma Agrawal Carlos Cordeiro. Mobile Ad Hoc Networking. http://www.
cs.uc.edu/~cordeicm/course/slides_ad_hoc.pdf.
[Hoeb07] Jeroen Hoebeke. Adaptive ad hoc routing and its application in Virtual
Private Ad Hoc Networks. Department of Information technology, Ghent
University, https://biblio.ugent.be/publication/682251. 2007.
[Jian05] Zhenhui Jiang.
A Combined Routing Method for Ad hoc Wireless
Networks. Dartmouth Computer Science Technical Report. http://www.cs.
dartmouth.edu/reports/TR2005-566.pdf. 2005.
[RaPo10] Tipu Arvind Ramrekha und Christos Politis. A Hybrid Adaptive Routing
Protocol for Extreme Emergency Ad Hoc Communication. ICCCN 2010
Proceedings of 19th International Conference on, http://ieeexplore.ieee.
org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=5560057. 2010.
[Subi07] Subir Kumar Sarkar,T G Basavaraju und C Puttamadappa. Ad Hoc
Mobile Wireless Networks: principles, protocols, and applications. Auerbach
Publications. 2007.
[Z. H]
Z. Haas and M. Pearlman. The Performance of Query Control Schemes for
the Zone Routing Protocol. IEEE/ACM Trans. Networking, vol. 9, no. 4, Aug.
2001, pp.427-438.
Hauptseminararbeit Wei Li
Abbildungsverzeichnis
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Abbildungsverzeichnis
2.1
2.2
2.3
SWAN System Architektur [Jian05] . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Neue Systemarchitektur [Jian05] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
altes (oben) und neues (unten) Paketformat [Jian05] . . . . . . . . . .
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3.1
3.2
3.3
3.4
Struktur des adaptiven Multi-Mode Routingprotokolls [Hoeb07] . . . .
Übersicht im Mengendiagramm verschiedener Modes [Hoeb07] . . . . .
Knoten N wechselt von Mode 1 zu Mode 3 [Hoeb07] . . . . . . . . . .
Übersicht über Update-Einträge beim Wechsel des Knotens N von Mode
1 zu Mode 3 [Hoeb07] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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10
Übersicht über das CML Protokoll [RaPo10] . . . . . . . . . . . . . . .
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4.1
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Hauptseminararbeit Wei Li
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