مسیریابی چندپخشی توپولوژیکی اقتضایی
مسیریابی چندپخشی توپولوژیکی اقتضایی – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه کامپیوتر
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۸۶ |
کد مقاله | COM86 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | الگوریتم های مسیریابی چند پخشی توپولوژیکی بر روی شبکه های اقتضایی بیسیم |
نام انگلیسی | Topological Multicast Routing Algorithms on Wireless Ad hoc Networks |
تعداد صفحه به فارسی | ۲۰ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۱۲ |
کلمات کلیدی به فارسی | مسیریابی چند پخشی، شبکه های اقتضایی بیسیم |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Multicast Routing, Wireless Ad hoc Networks |
مرجع به فارسی | کالج ارتباطات از راه دور و انفورماتیک، دانشگاه کولیما، مکزیکو |
مرجع به انگلیسی | College of Telematics, University of Colima, Av. University , Mexico |
کشور | مکزیک |
الگوریتم های مسیریابی چند بخشی توپولوژیکی بر روی شبکه های اقتضایی بیسیم
چکیده
مقاله جاری نسبت به تحلیل عملکرد الگوریتم های مسیریابی چند بخشی توپولوژیکی بر روی شبکه های اقتضایی (ad hoc) (ادهوک – ادهاک) بیسیم سیار اقدام مینماید. بر این مبنا، سیستم سیلابی و پروتکل مسیریابی چند بخشی بر حسب تقاضا (ODMRP) با پروتکل مسیریابی چند بخشی توپولوژیکی (ToMuRo) در سناریوی عابر پیاده مورد شبیه سازی و مقایسه قرار میگیرند. این سناریو مورد ارزیابی مشتمل بر ۱ فرستنده چند بخشی و ۱، ۲و۳ گیرنده چند بخشی تحت حالت تحرک مختلف و محدودههای انتقال گوناگون میباشد. با توجه بدین مبحث، رفتار ۲۵۰ گره بر حسب پارامترهای انتها به انتها (EED)، جیتر یا میزان اختلاف در زمان رسیدن بستهها (تغییر در تاخیر)، ضریب تحویل پاکت و سربار مورد ارزیابی قرار میگیرد.
مسیریابی چندپخشی توپولوژیکی اقتضایی
۱- مقدمه
سیستم چند بخشی بعنوان یکی از مهمترین زمینهها در رشته شبکه های اقتضایی (ad hoc) بی سیم مطرح شده است و بعنوان یک مسأله چالش برانگیز، بواسطه لزوم فراهم آوردن ارتباطات و هماهنگی در بین مجموعه ارائه شده ای از گره ها، مد نظر میباشد. با این وجود، مزیت استفاده از یک سیستم چند بخشی در برابر استفاده از چند سیستم تک بخشی متعدد بیشتر میباشد، مخصوصاً در محیط های اقتضایی، جائیکه پهنای باند بعنوان یک مورد کاملاً با ارزش مطرح خواهد بود. سیستم های کاربردی که نیازمند بهره گیری از پدیده چند بخشی میباشند (نظیر آموزش و فراگیری سیار، ارتباطات توزیعی، سیستم های اطلاعاتی، سیستم های موقعیت جغرافیایی و غیره) هم اکنون بعنوان سیستم های کاملاً شایع مطرح شده اند. با این وجود، یکی از موانع اصلی در این زمینه حرکت همه سویه گره ها در مسیرهای مختلف میباشد که سبب بوجود آمدن تغییرات توپولوژیکی مکرر و غیر قابل پیش بینی میشود. دریک محیط اقتضایی متعارف، میزبان های شبکه به صورت جفتی در تعامل با یکدیگر میباشند تا آنکه قابلیت انجام متناسب یک وظیفه مشخص را داشته باشند. با این وجود، الگوریتم های شبکه چند بخشی میبایست قابلیت ارسال پاکت های اطلاعاتی به چندین میزبان به صورت همزمان را داشته باشند و علاوه بر این میزبان ها نیز باید از قابلیت تشخیص نقش خود در چنین سیستمی، چه بعنوان یک گیرنده و چه بعنوان یک فرستنده پاکت، بهرهمند باشند. با وجود آنکه الگوریتم های شبکه چند بخشی برای موقعیت های زیادی مطلوب میباشند، آنها به میزان قابل توجهی از کارایی کمتری، بواسطه مکانیزم ارسال خود و چگونگی استفاده از منابع شبکه، برخوردار میباشند. ضریب تحویل پاکت، جیتر و تأخیر انتها به انتها جزء سه ملاحظه اصلی به شمار میآیند که میبایست آنها را به حساب آورد، مخصوصا به هنگامی که بر روی مبحث سیستم های کاربردی QoS و مدیریت منابع شبکه تمرکز مینمائیم.
…
ادامه این مقاله به شرح ذیل سازماندهی شده است: بخش ۲ ارائه دهنده یک مقاله نوین، در ارتباط با برخی از پروتکل های مسیریابی چند بخشی توپولوژیکی متعارفی میباشد که به صورت شایع برای شبکه های اقتضایی بیسیم پیشنهاد شده اند. بخش۳ جزئیات شبیه سازی ODMRP و ToMuRo را عرضه مینماید. بخش۴ تشریح شبیه سازی ها و نتایج این سناریو را بعهده دارد. در نهایت، بخش ۵ تحقیقات ما را خلاصه نموده و زمینه هایی را برای توسعه تحقیقات آتی عرضه میدارد.
مسیریابی چندپخشی توپولوژیکی اقتضایی
۲- سیستم نوین الگوریتم های مسیریابی چند بخشی توپولوژیکی
پروتکل مسیریابی چند بخشی اقتضایی(AMRoute) معرف یک دیدگاه نوین برای اعمال رویههای چند بخشی قدرتمند IP در شبکه های اقتضایی سیار از طریق بهرهگیری از درخت های چند بخشی کاربر و هسته های منطقی دینامیکی میباشد. این سیستم به وجود آورنده یک درخت دو سویه و به اشتراک گذاشته شده برای توزیع داده ها صرفا با استفاده از فرستنده ها و گیرنده های گروه، بعنوان گره های درخت، میباشد.
مزیت های اصلی AMRoute عبارتند از آنکه چنین سیستمی از درخت های به اشتراک گذاشته شده استفاده مینماید و بر این مبنا تنها یک درخت بر حسب گروه مورد نیاز خواهد بود، رویه ای که سبب ارتقای مقیاس پذیری خواهد شد. AMRoute به صورت مستقل از پروتکل مسیریابی تک بخشی اصلی قرار میگیرد. بعلاوه، این سیستم اقدام به ارسال یک پیام سیگنالینگ کوچک به جای دادهها خواهد نمود. عیب اصلی AMRoute نیز بدین صورت مطرح میباشد که چنین سیستمی از لوپ ها یا حلقههای موقت در رنج میباشد و به هنگام وجود تحرک، بوجود آورنده درخت های غیر بهینه میباشد [۱۱]. بعلاوه، به هنگام ایجاد درخت، هسته مربوطه بصورت ادواری اقدام به ارسال پیام های تک بخشی TREE_CREATE به کلیه لینک های مش مینماید. عیب دیگر این سیستم آن است که AMRoute وجود یک پروتکل مسیریابی تک بخشی اصلی را در نظر میگیرد که با بهینه سازی میتوان از آن جهت برقراری ارتباطات IP تک بخشی بین گره های درخت مجاور استفاده نمود و همچنین این سیستم بصورت ادواری اقدام به ارسال پیام های JOIN_REQ، با استفاده از یک جستجوی حلقوی گسترش یافته، مینماید.
…
مسیریابی چندپخشی توپولوژیکی اقتضایی
۳- الگوریتم های مسیریابی چند بخشی به کار گرفته شده در سناریوهای ما
با افزایش تقاضا برای تدارک سیستم های کاربردی چند رسانه ای، نظیر ویدیو بر حسب تقاضا (VoD)، ویدیو کنفرانس و بسیاری از برنامه های کاربردی مبتنی بر – WWW، توجه وافری در جهت فراهم آوردن دسترسی چند رسانه ای یکپارچه در پروتکل چند بخشی نیز اعمال شده است، رویهای که در زمینه پشتیبانی از شبکه های اقتضایی خواهد بود. از آنجایی که سیستم های کاربردی چند رسانه ای به پهنای باند موجود، جیتر ها و تأخیرها در شبکه ها بسیار حساس میباشند، برخی از انواع گارانتی های کیفیت سرویس (QoS) به سختی مورد نیاز میباشند. ایده کیفیت سرویس (QoS) بعنوان یک تضمین از سوی شبکه به شمار آمده تا آنکه قابلیت انطباق با یکسری از قیود عملکرد سرویس از قبل طراحی شده، بر حسب وضعیت آماری تأخیر انتها به انتها، پهنای باند موجود، احتمال اتلاف پاکت و غیره، برای کاربران فراهم شود. این چالش ها حتی برای شبکه های اقتضایی، که هر دو مورد سرویس های بهترین تلاش و موارد مرتبط با گارانتی های QoS را پشتیبانی مینمایند، نیز افزایش خواهد یافت. در این تحقیق سعی ما بر این است تا بتوانیم بر مسائل چالش برانگیز مهم از طریق ارائه یک پروتکل مسیریابی چند بخشی فایق آییم: یعنی پروتکل ToMuRo که از مکانیزم های توپولوژیکی در استراتژی مسیریابی بهره میجوید.
۱-۴٫ پروتکل مسیریابی چند بخشی بر حسب تقاضا (ODMRP)
در ODMRP، عضویت گروه و مسیرهای چند بخشی بوسیله منبع برحسب تقاضا اعمال و بروزرسانی میشود. مشابه با پروتکل های مسیریابی تک بخشی بر حسب تقاضا، ODMRP هم دارای یک فاز درخواست و هم یک فاز پاسخ میباشد. به هنگامیکه یک منبع چند بخشی اقدام به ارسال پاکت هایی مینماید، این منبع از یک استراتژی سیلابی جهت ارسال پاکت اعلان عضو به کلیه اعضای گروه استفاده مینماید. این پاکت که تحت عنوان JOIN_DATA خوانده میشود و حاوی بار مفید نیز میباشد، به صورت ادواری به کل شبکه، جهت تازه نمودن اطلاعات عضویت و آپدیت مسیرها، ارسال میگردد. به هنگامیکه گرهی یک JOIN_ DATA نسخه برداری نشده را دریافت داشت، این گره اقدام به ذخیره شناسه گره بالادست در جدول مسیریابی نموده و مجدداً پاکت را ارسال مینماید. به هنگامیکه پاکت JOIN_ DATA به یک گیرنده چند بخشی دسترسی یافت، این گیرنده اقدام به ایجاد و ارسال JOIN_TABLE به همسایگان خود خواهد نمود.
۲-۴٫ پروتکل مسیریابی چند بخشی توپولوژیکی(ToMuRo)
در ToMuRo، عضویت گروه و مسیرهای چند بخشی بوسیله گیرنده بر حسب تقاضا ایجاد و آپدیت میشود، بنابر این فازهای درخواست و پاسخ چند بخشی بوجود آورنده این پروتکل میباشند( شکل۲).
به هنگامیکه یک ترمینال تمایل به دریافت یک پاکت چند بخشی داشته باشد، این ترمینال اقدام به ارسال یک پاکت درخواست چند بخشی به شبکه خواهد نمود. در صورتی که گره ای، در محدوده ارسال فرستنده چند بخشی، پاکت درخواست چند بخشی را دریافت دارد، این گره اقدام به بازگشت آن با یک پاکت پاسخ چند بخشی خواهد نمود.
مسیریابی چندپخشی توپولوژیکی اقتضایی
۴- شبیه سازی سناریو
پروتکل های سیلابی، ODMRP و ToMuRo با استفاده از مدلر OPNET مورد شبیه سازی قرار گرفت [۱۵]. این مدلر (OPNET Modeler) یک شبیه ساز مهم شبکه به شمار میآید که میتوان از آن جهت طراحی و مطالعه شبکه های ارتباطاتی، ادوات، پروتکل ها و برنامه های کاربردی استفاده کرد. در این شبیه سازی ها، ما اقدام به مدل سازی یک شبکه بی سیم مشتمل بر ۲۵۰ گره بیسیم در دو سناریوی مختلف نمودیم: اولین سناریو اقدام به ارزیابی گره های بیسیم به صورت توزیع یکنواخت در یک محدوده ۱۲۰۰ متر در ۱۲۰۰ متر نموده است. حرکات گره ها بر مبنای مدل نقطه مسیر تصادفی میباشند. پروتکل IEEE 802.11b MAC با بهره گیری از ظرفیت کانال ۱۱ مگابیت در ثانیه و زمان شبیه سازی ۱۰۰ ثانیه ای به کار گرفته شده و زمان وقفه ۱ دقیقه ای نیز اعمال گردید. این سناریو ۱ فرستنده چند بخشی و ۱، ۲ و ۳ گیرنده چند بخشی تحت محدوده های تحرک و انتقال مختلف را در بر دارد. در این شبیه سازی، سرعت های گره ۰، ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰ متر بر ثانیه انتخاب شد و یک نرخ بیت ثابت (CBR) برای گردش داده و یک اندازه بار مفید یکنواخت ۵۱۲ بایتی نیز انتخاب گردید. پارامترهای شبیه سازی برای این سناریو در جدول ۱ لیست شده است.
مسیریابی چندپخشی توپولوژیکی اقتضایی