Nghiên cứu một số giao thức định tuyến trên mạng manet

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

ĐỖ VĂN LAI

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIAO THỨC

ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG MANET

LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN

Đà Nẵng, năm 2021

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

ĐỖ VĂN LAI

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIAO THỨC

ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG MANET

Chuyên ngành: Hệ thống Thông tin

Mã số: 8480104

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. PHẠM ANH PHƢƠNG

Đà Nẵng, năm 2021

i

LỜI CẢM ƠN

Em xin trân trọng biết ơn và gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất đến thầy

giáo hướng dẫn, Tiến sĩ Phạm Anh Phƣơng, người đã tận tình dẫn dắt và tạo mọi

điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành luận văn này. Đây chính là những hành

trang vững chắc cho sự nghiệp trong tương lai của em.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Tin học trường Đại học Sư

Phạm Đà Nẵng, các thầy giáo của Đại Học Sư Phạm Hà Nội, Đại Học Khoa Học Huế,

Đại Học Đà Nẵng, các cán bộ phòng Khoa Sau Đại Học trường Đại Học Sư Phạm Đà

Nẵng những người đã trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho

em trong quá trình học tập và hoàn thành khóa học.

Xin được cảm ơn Lãnh đạo Ủy ban Phường Nại Hiên Đông, quận Sơn Trà

thành phố Đà Nẵng đã tạo mọi điều kiện để bản thân được tham gia và hoàn thành tốt

khoá học.

Xin chân thành cảm ơn các anh chị em lớp cao học Hệ Thống Thông Tin, K35-

36 và các bạn đồng nghiệp đã luôn bên cạnh, động viên, khuyến khích tôi trong suốt

thời gian học tập và thực hiện đề tài.

Xin chân thành cảm ơn!

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn: Nghiên cứu một số giao thức định tuyến trên mạng

Manet là một công trình nghiên cứu độc lập dưới sự hướng dẫn của giáo viên: TS.

Phạm Anh Phương. Luận văn là sản phẩm mà tôi đã nỗ lực nghiên cứu trong quá trình

học tập tại trường cũng như sự giúp đỡ của Giáo viên Hương dẫn. Các số liệu và kết

quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không tr ng l p với các đề tài

khác. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin

trích dẫn trong luận văn được chỉ rõ nguồn gốc.

Học viên

Đỗ Văn Lai

v

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ i

LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................... ii

TÓM TẮT .................................................................................................................... ii

MỤC LỤC ......................................................................................................................v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT..................................................... vii

DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... viii

DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................... ix

MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1

1. Lý do chọn đề tài...................................................................................................1

2. Mục tiêu và nhiệm vụ đề tài ..................................................................................1

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.........................................................................2

4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................2

5. Giải pháp đề xuất...................................................................................................2

6. Kết quả dự kiến .....................................................................................................2

7. Bố cục của luận văn...............................................................................................2

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY VÀ MẠNG MANET ......3

1.1. Khái quát về mạng không dây..................................................................................4

1.2. Những đ c điểm chính của mạng không dây ...........................................................4

1.3. Các giao thức định tuyến mạng MANET.................................................................5

1.4. Một số ứng dụng của mạng không dây ................................................................. 10

1.5. Kết luận chương 1 ................................................................................................. 12

CHƢƠNG 2. MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG MANET.. 13

2.1. Giao thức định tuyến CBRP (Cluster Based Routing Protocol) ........................... 13

2.1.1. Cơ chế định tuyến CBRP ............................................................................. 14

2.1.2. Duy trì tuyến đường ..................................................................................... 16

2.1.3. Cơ chế cảm biến trạng thái kết nối............................................................... 17

2.1.4. Cơ chế hình thành cụm (Cluster) ................................................................. 19

2.1.5. Khám phá cụm liền kề (Adjacent Cluster Discovery) ................................. 23

2.2. Giao thức định tuyến ZRP (Zone Routing Protocol) ............................................ 26

2.2.1. V ng định tuyến và định tuyến nội v ng (Intrazone Routing Protocol -

IARP)............................................................................................................................ 26

2.2.2. Định tuyến liên v ng (IERP)........................................................................ 28

2.2.3. Giải pháp quảng bá biên BRP (Bordercast Resolution Protocol) ................ 30

2.2.4. Cơ chế kiểm soát truy vấn (Query Control)................................................. 31

vi

2.3. Giao thức định tuyến DSDV (Destination - Sequenced Distance - Vector).............. 34

2.4. Giao thức định tuyến AODV................................................................................. 37

2.4.1. Khám phá đường .......................................................................................... 38

2.4.2. Thiết lập đường đảo chiều............................................................................ 39

2.4.3. Thiết lập đường chuyển tiếp......................................................................... 39

2.4.4. Quản lý bản định tuyến ................................................................................ 40

2.4.5. Duy trì đường ............................................................................................... 41

2.4.6. Xử lý lỗi, hết hạn và xóa bỏ tuyến ............................................................... 43

2.4.7. Quản lý kết nối nội v ng .............................................................................. 44

2.4.8. So sánh ưu điểm và nhược điểm của các giao thức ZRP, CBRP................. 45

2.4.9. So sánh các giao thức định tuyến ................................................................. 46

2.5. Kết luận chương 2 ................................................................................................. 47

CHƢƠNG 3. ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH

TUYẾN TRÊN MẠNG MANET .............................................................................. 48

3.1. Giới thiệu môi trường mô phỏng NS..................................................................... 48

3.1.1. Tổng quan về NS2........................................................................................ 48

3.1.2. Kiến trúc của NS2 ........................................................................................ 48

3.2. Mô phỏng mạng không dây trong môi trường mạng NS ...................................... 50

3.2.1. Tạo MobileNode trong NS........................................................................... 50

3.2.2. Tạo sự hoạt động cho nút ............................................................................. 51

3.2.3. Các bước viết mã tcl để thực thi mô phỏng mạng wireless: ........................ 52

3.3. Mô phỏng giao thức định tuyến ZRP .................................................................... 54

3.3.1. Cài đ t module mô phỏng ZRP.................................................................... 54

3.3.2. Xây dựng kịch bản mô phỏng ...................................................................... 55

3.4. Phân tích kết quả mô phỏng .................................................................................. 56

3.4.1. Đánh giá hiệu năng của giao thức định tuyến ZRP...................................... 56

3.4.2. So sánh hiệu năng hoạt động của giao thức ZRP với CBRP ....................... 61

3.5. Kết luận chương 3 ................................................................................................. 64

KẾT LUẬN ................................................................................................................. 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)