Protocolo de Roteamento RPL. 06/04/2016 Jeferson Cotrim

Transcrição

1 Protocolo de Roteamento RPL 06/04/2016 Jeferson Cotrim

2 Introdução Internet das Coisas Redes de Sensores sem Fio O RPL Mobilidade

3 Internet das Coisas Definição: presença de uma enorme variedade de dispositivos que possuem um endereço único e que compartilham informações podendo assim cooperar entre si de forma a atingir um objetivo comum. Definição CASAGRAS: "Uma infraestrutura de rede global, conectando objetos reais e virtuais através da exploração da captura de dados e capacidades de comunicação. Esta infraestrutura inclui a Internet atual e sua evolução, e o desenvolvimento das redes. Isto oferecerá identificação específica ao objeto, capacidades de conexão e sensoriamento como as bases para o desenvolvimento de serviços e aplicações cooperativas independentes. Esta infraestrutura será caracterizada por um alto grau de captura autônoma de dados, transferência de eventos, conectividade de rede e interoperabilidade".

4 Internet das Coisas - Aplicações Transporte e Logística; Saúde; Ambientes Inteligentes; Aplicações Pessoais e Sociais.

5 IoT Protocolos e Padronizações Zigbee; BlueTooth; 6LowPAN; CoAP; RPL.

6 Redes de Sensores sem Fio Estruturada ou Não Estruturada; 5 tipos de WSN: Terrestre; Subsolo; Subaquática; Multimídia; Móveis.

7 WSN - Roteamento Dividido em Estrutura da Rede ou Operação: Estrutura da Rede: Horizontal; Hierárquico; Localização. Operação: Multi-caminho; Perguntas; Negociação; QoS. Também são divididos em Proativos, Reativos e Híbridos.

8 WSN - Mobilidade Classificação: Elemento Móvel; Tipos de Movimento; Nível do Protocolo; Controlador de Mobilidade;

9 RPL RPL - IPv6 Routing Protocol for Low Power and Lossy Network RFC 6550; Protocolo de roteamento de vetor de distâncias Foi desenvolvido para atender as necessidades das LLNs

10 RPL Define uma árvore de roteamento utilizando o conceito de gráfos acíclicos direcionados, DAG; Cada nó pode se associar a mais de um nó, o que difere o RPL dos demais protocolos baseados em árvores; A organização é orientada ao destino, ou seja, a rede possui um nó raiz que concentra o recebimento dos dados dos demais nós; Essa estrutura recebe o nome de DODAG (Destination-Oriented Directed Acyclic Graph); A rede é formada por um ou mais DODAGs, formando uma instancia RPL

11 Características do RPL Auto Configuração; Auto Cura; Detecção e impedimento de loops; Independência e Transparência; Múltiplos roteadores de borda; 3 modelos de nós: Roteadores de Borda; Roteadores; Hosts.

12 Funções Objetivo O RPL não define nenhuma métrica ou restrição; As Funções Objetivo desempenham esse papel; OF0; MRHOF (Minimum Rank with Hysteresis Objective Function);

13 Mensagens de Controle DIO DODAG Information Object DIS - DOGAG Information Solicitation DAO - Destination Advertisement Object DAO-ACK - Destination Advertisement Object Acknowledgement

14 Formação do DODAG Com base na OF o nó raiz (1) calcula seu Rank. 1 Nó 1 envia DIO para nós vizinhos informando seu Rank e a OF que será utilizada.

15 1 2 2 Nós 2 recebem o DIO do nó 1, calculam o seu Rank e disparam DIOs para os vizinhos. Nó 2 elege o nó 1 como pai preferido Nó 1 recebe o DIO enviado pelo nó 2 e ignora a mensagem pois o seu Rank é menor que o recebido.

16 1 O processo de envio dos DIOs continua até que todos os nós da rede tenham recebido e enviado seus Ranks Ao término desse processo, todos os nós já escolherem seus pai preferidos, ou seja, para qual nó vão enviar seus pacotes. É possível que cada nó armazene informações dos demais nós para poder trocar de pai preferido caso necessário Novas mensagens DIO são enviadas periodicamente (Trickle Timer) para atualizar a rede.

17 1 A mensagem DAO é enviada pelos nós para o nó raiz. 2 2 Essa mensagem permite fechar o caminho entre o nó e o nó raiz Uma mensagem DAO-ACK pode ser solicitada pelos nós a fim de garantir a entrega do DAO Um nó ingressante na rede envia um DIS, solicitando um DIO aos demais nós.

18 Cabeçalho DIO 64 bits 128 bits

19 Cabeçalho DAO 32 bits 128 bits

20 Mobilidade Nó Raiz

21 Taxa de Entrega de Pacotes

22 ETX

23 Consumo de Energia