Mobile Communications. RedesAd-hoc

Transcrição

1 Ad-hoc 1 Mobile Communications RedesAd-hoc Manuel P. Ricardo Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

2 Ad-hoc 2 Redes Ad-Hoc (Nível 3) Rede autoconfigurável Ligações sem fios Nós móveis topologia dinâmica Rede isolada ou ligada à Internet Nós encaminham tráfego Protocolos de rotas A B C

3 Ad-hoc 3 IETF MANET - Mobile Ad-hoc Networking Mobile Router Manet Mobile Devices Mobile IP, DHCP Fixed Network Router End system

4 Ad-hoc 4 Cálculo de Rotas em Redes Fixas Vector distância» Troca periódica de mensagens com os vizinhos» Mensagem informa quem pode ser encontrado e a que distância» Algoritmo demora muito tempo a convergir» Ex. RIP Estado das ligações» Router informa periodicamente outros routers sobre estado das suas ligações» Cada router fica com imagem completa da rede» Muito tráfego» Ex. OSPF C 4 B 3 9 A 1 D 1 1 E 6 2 F

5 Ad-hoc 5 Cálculo de Rotas em Redes Ad-Hoc - Características N 1 N 1 N 2 N 3 N 3 N 2 N 4 N 5 N 4 N 5 Rede ad-hoc» Topologia dinâmica depende da mobilidade dos nós» Interferência time = t good link 1 time = t 2 weak link comunicação rádio» Ligações assimétricas potências de emissão e atenuações diferentes nos 2 sentidos

6 Ad-hoc 6 Cálculo de Rotas em Redes Ad-hoc Protocolos de rotas convencionais construídos para redes fixas não sofrem alterações frequentes assumem ligações simétricas Em redes Ad-hoc» Topologia dinâmica, maior frequência de refrescamento dos protocolos maior consumo de energia largura de banda desperdiçada com sinalização» Sistemas sem fios podem ter poucos recursos (banda, energia) Necessários novos protocolos de rotas para redes ad-hoc 2 tipos : Reactivos e Pró-activos

7 Ad-hoc 7 Protocolos de Rotas Reactivos Determinam a rota quando necessário inundam a rede com um pedido Vantagens, desvantagens» Só usam recursos quando necessário» Inundam a rede com pedidos» Atrasam o início do envio do tráfego primeiro deve ser determinada a rota Exemplo AODV (RFC 3561)» AODV - Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing

8 AODV A quer comunicar com B Ad-hoc 8

9 AODV A envia um RouteRequest Ad-hoc 9

10 AODV B responde com RouteReply Ad-hoc 10

11 Ad-hoc 11 AODV - Características» Decisão de pedido de rota» Difusão do pacote de pedido» Nós intermédios formam rotas para origem» Mensagem de Resposta enviado em unicast pelo mesmo caminho» Nós intermédios ficam com rotas também para nó B» Time-to-live associado à rota, em cada nó» Precisa de ligações simétricas

12 Ad-hoc 12 Protocolos de Rotas Pró-Activos Rotas construídas usando tráfego de controlo contínuo Rotas são mantidas Vantagens, desvantagens» Tráfego de controlo constante» Rotas sempre disponíveis Exemplo OLSR (RFC 3626)» OLSR - Optimized Link-State Routing protocol

13 Ad-hoc 13 OLSR Funções Principais Detecção de ligação a nós vizinhos Encaminhamento / inundação optimizada (MultiPoint Relaying) Envio de mensagens de estado das ligações e cálculo de rotas

14 Ad-hoc 14 OLSR Detecção de Ligação a Nós Vizinhos Através de mensagens HELLO Todos os nós transmitem periodicamente mensagens HELLO Mensagens agrupam vizinhos pelo seu estado

15 Ad-hoc 15 OLSR MultiPoint Relaying (MPR) MultiPoint Relaying (MPR)» Nós especiais dentro da rede» Usados para Limitar número de nós que retransmitem pacotes Reduzir número de retransmissões duplicadas Cada nó escolhe os seus MPRs, que devem» estar a 1 hop de distância» possuir ligações simétricas Conjunto de MPRs escolhidos por um nó» Deve ser mínimo» Deve permitir comunicação com todos os nós a 2 hops de distância Nó é MPR se for escolhido por outro nó

16 Ad-hoc 16 OLSR Estado das Ligações Nas redes fixas, OSPF» todos os nós inundam a rede» com informação sobre o estado das suas ligações OLSR usa mesmo princípio, mas com 2 optimizações» Apenas os nós associados aos MPR (Selectores MPR) são declarados nas mensagens de estado-das-ligações Diminuição do tamanho da mensagem» Apenas os nós MPR geram mensagens de estado-da-ligação Diminuição do número de nós que enviam mensagens

17 Ad-hoc 17 OLSR Estado das Ligações, Exemplo Mensagens que declaram o estado das ligações» Topology Control Messages