Đánh giá hiệu năng định tuyến đa phát dựa trên duy trì một cách tối ưu cây khung trong mạng manet

Vấn đề định tuyến đa phát và các giao thức định tuyến đa phát trong mạng MANET là một trong những hướng nghiên cứu nhận được nhiều sự quan tâm. Xuất phát từ thực tế đó mà tài liệu "Đánh giá hiệu năng định tuyến đa phát dựa trên duy trì một cách tối ưu cây khung trong mạng manet" tập trung trình bày về vấn đề này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá hiệu năng định tuyến đa phát dựa trên duy trì một cách tối ưu cây khung trong mạng manet Đõ Huy Khôi và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 116 (02): 29 - 33 ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG ĐỊNH TUYẾN ĐA PHÁT DỰA TRÊN DUY TRÌ MỘT CÁCH TỐI ƢU CÂY KHUNG TRONG MẠNG MANET Đỗ Huy Khôi, Nguyễn Thị Thu Hằng*, Dƣơng Thúy Hƣờng Trường Đại học Công nghệ thông tin và truyền thông – ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Vấn đề định tuyến đa phát và các giao thức định tuyến đa phát trong mạng MANET là một trong những hƣớng nghiên cứu nhận đƣợc nhiều sự quan tâm. Có nhiều hƣớng tiếp cận khác nhau trong đó vấn đề định tuyến theo nguyên tắc xây dựng cây khung và tốt nhất là các cây khung có trọng số tối thiểu. Việc áp dụng giải thuật xây dựng cây khung có trọng số tối thiểu trong mạng tĩnh vào một mạng có hình trạng mạng động nhƣ MANET là khó thực hiện nên việc nghiên cứu giải thuật xây dựng và bảo trì tối ƣu cây khung đa phát trong mạng MANET – giải thuật STM (Spanning Tree for Multicasting)- là cần thiết. Bộ công cụ mô phỏng mạng NS-2 [1,9] đƣợc sử dụng để quan sát kết quả mô phỏng, đánh giá giải thuật xây dựng và bảo trì tối ƣu cây khung đa phát trong mạng MANET so với các giao thức đa phát khác nhƣ MAODV và PUMA với số lƣợng nút lớn để đánh giá chính xác hơn về hiệu năng mạng theo các tham số nhƣ thông lƣợng, độ trễ, chi phí phụ tải,… để thể hiện sự tối ƣu của giải thuật STM nhƣ chi phí định tuyến thấp hơn, hiệu năng tốt hơn so với phƣơng pháp thông thƣờng. Từ khóa: Mạng tự hợp di động, giao thức định tuyến đa phát theo yêu cầu dựa theo vector khoảng cách, giao thức cho đa phát hợp nhất dựa vào các bản tin thông báo, cây khung đa phát MỞ ĐẦU* Trong bài báo này để đánh giá đƣợc sự tối ƣu Mạng không dây đặc biệt gọi là mạng tự hợp của giải thuật tác giả sử dụng bộ công cụ mô di động (MANET – Mobile Wireless Adhoc phỏng mạng NS-2 để mô phỏng, đánh giá, so Network) là mạng động tạm thời đƣợc thiết sánh các giải thuật đa phát STM [1], lập bằng một tập hợp các nút mạng không dây MOADV [4,8], PUMA [5] với số lƣợng nút tự trị mà không cần đến bất kỳ sự hỗ trợ về cơ lớn, hình trạng mạng động. sở hạ tầng mạng cố định cũng nhƣ hỗ trợ về THUẬT TOÁN XÂY DỰNG VÀ BẢO TRÌ quản lý tập trung. TỐI ƢU CÂY KHUNG ĐA PHÁT TRONG Trong mạng máy tính, dữ liệu có thể đƣợc MẠNG MANET truyền phát bằng ba cách khác nhau: đơn Với đặc điểm của mạng MANET là sự khan phát, phát tỏa và đa phát. Trong truyền thông hiếm của băng thông, thời gian tồn tại ngắn đa phát, định tuyến là bài toán quan trọng, có của các nút do hạn chế về năng lƣợng và cấu cách thức thực thi khó khăn và tốn chi phí trúc liên kết động của các nút nên việc xây nhiều hơn so với phát tràn (broadcast), do dựng giao thức định tuyến trong mạng phải có cơ chế điều khiển để không truyền dữ MANET là một thách thức lớn. liệu tràn lan gây lãng phí băng thông mạng, Một giao thức định tuyến có hiệu quả cho mà chỉ truyền cho một số thành viên thuộc mạng MANET, đó là áp dụng giải thuật phân cùng nhóm truyền thông. tán cho cây khung có trọng số tối thiểu nghĩa là coi mạng phân tán nhƣ là một đồ thị vô Có nhiều phƣơng pháp đƣợc đƣa ra để xây hƣớng có trọng số các cạnh là khác nhau. dựng và bảo trì tối ƣu cây khung đa phát trong đó bài toán xây dựng đƣờng đi nối tất cả các nút Giải thuật bảo trì cây khung trong mạng tĩnh trong nhóm đa phát sao cho tổng chi phí nhỏ Xét hệ phân tán là một đồ thị vô hƣớng, với nhất đang thu hút đƣợc nhiều sự quan tâm. tập các nút biểu diễn là các bộ xử lý của mạng và tập cạnh biểu diễn các liên kết truyền * Tel: 01699 831287, Email: ntthang@ictu.edu.vn thông giữa các bộ xử lý. Mỗi nút trong mạng 29 Đõ Huy Khôi và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 116 (02): 29 - 33 có một định danh phân biệt. Mỗi liên kết thuật GHS-83 [3] để xây dựng cây khung tối trong mạng có một trọng số nhất định, giả sử thiểu nhƣ: thủ tục chuyển gốc – Change root, trọng số của liên kết là khác nhau. kết hợp mảnh – Merge, thủ tục xử lý khi cấu Trong quá trình xây dựng cây khung thủ tục hình mạng thay đổi, thủ tục xử lý khi cấu hình quan trọng nhất là kết hợp mảnh, mỗi nút ban mạng thay đổi trong quá trình kết hợp mảnh. đầu đƣợc xem là một mảnh, các mảnh này sẽ Xây dựng và bảo trì tối ƣu cây khung đa dẫn kết hợp với nhau tạo thành một mảnh lớn phát trong mạng MANET (STM) hơn dựa trên việc tìm kiếm các liên kết ngoài Cây khung trong mạng đa phát đƣợc định có trọng số tối thiểu, việc kết hợp dần các nghĩa là một đồ thị vô hƣớng, cây khung con mảnh tạo thành một cây khung hoàn chỉnh có bao trùm một tập con các nút của đồ thị gọi là trọng số nhỏ nhất. cây khung không đầy đủ hoặc cây khung đa Giải thuật bảo trì cây khung trong mạng phát (Spanning Tree for Multicast - STM). động (OMST) Lúc đó mỗi nút thuộc vào cây khung đa phát Xây dựng cây khung trong mạng động gọi là nút đa phát. (OMST) [1] gặp nhiều khó khăn hơn trong Với giải thuật STM không ...