Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)

637 visualizações

Publicada em

Resumo em Slides sobre MANETs

Publicada em: Educação
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
637
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
2
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
25
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)

  1. 1. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Jo˜o Gon¸alves Filho a c 7 de janeiro de 2014 Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  2. 2. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas 1 Caracter´ ısticas e Problemas 3 Camadas 4 Network Simulator 3 (ns-3) 5 Network Simulator 3 (ns-3) Defini¸˜o e Hist´rico ca o 2 Camadas Referˆncias e Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  3. 3. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Defini¸˜o ca Uma rede sem fio ad hoc m´vel(MANET) ´ uma rede formada por o e dispositivos m´veis que se comunicam sem a necessidade de uma o infra-estrutura. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  4. 4. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Hist´rico o As pesquisas em redes sem fio ad hoc m´veis iniciaram-se em 1972 o com o projeto PRNet(Packet Radio Network) desenvolvido pela Darpa(Defense Advanced Research Projects Agency). PRNet − > ALOHA, CSMA, DSSS, Algoritmo de Vetor Distˆncia, a Aplica¸˜o Militar. ca 1983 PRNet Estendido para SURAN (Survivable Radio Networks) com objetivo de resolver problemas pendentes no PRNet, tais como escabilidade, seguran¸a, gerenciamento de processamento e de c energia, trabalho com clusters dinˆmicos e Low-cost Packet Radio a (LPR) technology. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  5. 5. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Hist´rico o Na d´cada de 90 essas redes foram inclu´ no IEEE 802.11 e termo e ıda ad hoc substituiu o packet radio network. Surgimento de interesse de aplica¸˜es n˜o militares. co a Programa Global Mobile Information System (GloMo). Protocolo IEEE 802.11a. Protocolo IEEE 802.11b. Protocolo IEEE 802.11g. Hist´rico extra´ em [2]. o ıdo Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  6. 6. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Caracter´ ısticas e Problemas Herda todos os problemas de uma rede sem fio: O meio sem fio ´ significantemente menos confi´vel do que uma e a rede com fio. O canal ´ desprotegido de sinais externos. e Problema do terminal oculto. O canal sofre varia¸˜o no tempo possui propriedades de propaga¸˜o ca ca assim´trica. e Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  7. 7. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Caracter´ ısticas e Problemas Autonomia e ausˆncia de infra-estrutura e Topologia dinˆmica. a Roteamento distribu´ atrav´s de m´ltiplos saltos (n´s). ıdo e u o Instala¸˜o r´pida e com baixo custo. ca a Largura de banda limitada, enlaces com capacidade vari´vel a Opera¸˜o com restri¸˜o de energia. ca ca Seguran¸a f´ c ısica limitada. Escalabilidade da rede. Caracter´ ısticas extra´ em [2]. ıdo Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  8. 8. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Arquitetura Simplificada de MANET As 3 principais ´reas como podem ser vistas: As tecnologias a dispon´ ıveis, redes, Middleware e Aplica¸˜o [3]. ca Temos as seguintes quest˜es que fometam as pesquisas em MANET: o Gerenciamento de energia, Seguran¸a, Qualidade de Servi¸o, c c Roteamento, Acesso ao meio. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  9. 9. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Aplica¸oes c˜ Inicialmente desevolvida para aplica¸˜es militares, mas com avan¸os co c da pesquisa aplica¸˜es civis e comerciais tamb´m passaram a ser de co e interesse. Redes T´ticas: Comunica¸˜o em operac˜es militares, batalhas a ca o automatizadas. Redes Sensores: Monitoramento de residˆncias, Medi¸˜o de e ca parˆmetros como umidade, temperatura, radia¸˜o nuclear. a ca Emergˆncia: Opera¸˜o de busca e resgate, Substitui¸˜o da e ca ca infra-estrutura fixa em caso desastres como furac˜es, terremotos. o Aplica¸˜es Educacionais: Cria¸˜o de uma rede de comunica¸˜o co ca ca r´pida em conferˆncia, encontros, palestras. a e Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  10. 10. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Camada de Transporte Em geral utiliza-se TCP ou UDP. A pesquisa ataca a quest˜o de como se usar TCP em MANET, visto a que a proposta original dele era para redes cabeadas, nesse caso o TCP enfrenta uma s´rie de Problemas. e Redes cabeadas possuem poucas taxas de erros. Redes sem fio possuem altas taxas de erros. O problema do TCP ´ que ele n˜o sabe o que causa as percas de e a pacotes, isso pode causar diminui¸˜o desnecess´ria da janela de ca a congestionamento, degradando o desempenho dele. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  11. 11. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e ´ Principais Areas de Pesquisa em Cima do Problema do TCP Impacto da Mobilidade A mobilidade pode causar falhas nas rotas, causando perca de pacotes e aumento dos atrasos. O TCP interpreta erroneamente essas percas como congestionamento. Causa degrada¸˜o na vaz˜o. ca a Restransmiss˜es desnecess´rias durante a reconstru¸˜o da tabela de o a ca rotas. Saber solucionar esses problemas ´ importante para conseguir atingir e uma boa vaz˜o com TCP. a Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  12. 12. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Impacto da Mobilidade No trabalho realizado em [1] foi projeto um protocolo TCP chamado R-TCP, um TCP de referˆncia que usando informa¸˜es do trace e co simulador(ns-2), consegue saber em tempo de execu¸˜o o que ca causou a perca do pacote e assim tomar a melhor decis˜o baseado a no TPC-NewReno. Uma das simula¸˜es realizadas nesse trabalho mostra o impacto da co mobilidade no desempenho do TCP. A simula¸˜o foi configurada com os n´s fonte e destino e os outros ca o n´s se movendo com 5m/s. o Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  13. 13. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Impacto da Mobilidade Figura: Primeira figura possui apenas congestionamento, a segunda apresenta mobilidade Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  14. 14. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e ´ Principais Areas de Pesquisa em Cima do Problema do TCP Impactos da camada MAC - Intera¸˜o Entre os N´s ca o Mesmo quando todos os n´s s˜o est´ticos, o desempenho do TCP o a a pode ficar longe do ideal. A esta¸˜o ´ limitada pela atividade dos esta¸oes vizinhas no mesmo ca e c˜ TX Range, IF Range e PCS Range. Disputas de acesso ao meio pode causar starvation em alguma esta¸˜o, causando estouro no temporizador e consequentemente ca causar retransmiss˜es e altera¸oes na janela de congestionamento. o c˜ A camada MAC 802.11 tem um desempenho melhor quando os n´s o fonte e destino est˜o mais pr´ximos. a o Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  15. 15. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) ´ Principais Areas de Pesquisa em Cima do Problema do TCP Impactos da camada MAC - Intera¸˜o do TCP com 802.11 ca Os problemas dessa intera¸˜o surgi no ambiente de multi-hop. ca Ocorrem problemas devido ` m´ltiplos fluxos TPCs. a u A vaz˜o fica muito inst´vel. a a Esse problema pode ser contornado com calibra¸˜o adequada da ca janela de congestionamento. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  16. 16. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Impactos da Camada MAC Figura: Primeira problema do multi-hop , a segunda figura janela de congestionamento Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  17. 17. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) ´ Principais Areas de Pesquisa em Cima do Problema do TCP Impactos da Camada MAC - Erro de Canal Os erros de canais de uma rede sem fio s˜o bem maiores do que a numa rede cabeada. Nesse caso o TCP precisa saber alguma forma de identificar quando a camada MAC esta passando por erros de canal. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  18. 18. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Impactos da Camada MAC - Erro de Canal Figura: Primeira figura sem erro de canal, a segunda com erro de canal Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  19. 19. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Quais Caracter´ ısticas deve ter um TCP ideal para MANET Conseguir Identificar a real raz˜o de perca de pacote: a Mudan¸a de rota devido mobilidade. c Erro de canal. Congestionamento. Saber contornar problemas da camada MAC. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  20. 20. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e TCP para MANET ATCP - Ad Hoc TCP [4] O objetivo dos autores ao desenvolver o ATCP era fornecer uma solu¸˜o completa para executar o TCP em cima de uma rede sem fio ca com m´ltiplos saltos. u O ATCP se utiliza de feedback da rede para inferir desconex˜o a (Destination Unreachable ICMP) e congestionamento(ECN). Funciona colocando uma camada entre o TCP e camada de rede, dessa forma ele pode interferir nas decis˜es do TCP e manter o compatibilidade. Coloca o TCP em modo persistente quando est´ no estado de perda a ou desconex˜o. a Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  21. 21. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Caracter´ ısticas do ATCP Fornecer um bom desempenho em uma MANET: Em caso de alta taxa de erros: simplesmente retransmitir pacotes perdidos sem diminuir a janela de congestionamento. Em caso de mudan¸a de rotas: o remetente deve parar a transmiss˜o c a e recome¸ar quando uma nova rota for encontrada. c Em caso de parti¸˜o transit´ria: Deve se comportar da mesma forma ca o como dito acima. Em caso de m´ltiplas rotas: Nesse caso quando TCP recebe ACKs u duplicados ele n˜o deve invocar o controle de congestionamento. a Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  22. 22. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Caracter´ ısticas do ATCP Manter o comportamento do controle de congestionamento do TCP O ATCP deve funcionar como um TCP normal quando o congestionamento realmente estiver acontecendo. Ter um comportamento apropriado para janela de congestionamento No caso de mudan¸a de rota o tamanho da janela deve ser c reajustado. Manter a Semˆntica Fim-a-Fim do TCP a A conex˜o do TCP deve ser mantida. a Compatibilidade com TCP padr˜o a N˜o ´ obrigado que todas as m´quinas usem o ATCP, alguma delas a e a podem estar usando o TCP padr˜o. a Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  23. 23. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Funcionamento do ATCP Figura: M´quina de estados do ATCP a Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  24. 24. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Funcionamento do ATCP Estado Normal Conta o n´mero de ACKs, o terceiro ACK n˜o ´ encaminhado para o u a e TCP, da mesma forma quando acontece um estouro do temporizador, ele n˜o invoca o tratamento de congestionamento, a simplesmente coloca o TCP em persistente e no estado de perca. Estado de Perca O ATCP retransmiti todos os segmentos n˜o reconhecidos que estam a no buffer do TCP, dessa vez o ATCP mant´m o seu pr´prio e o temporizador. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  25. 25. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Funcionamento do ATCP Estado de Congestionamento Para entrar nesse estado basta que o remetente receba uma notifica¸˜o ECN dentro de um ACK. Nesse estado todo o trabalho ´ ca e passado para o TCP. Estado de Desconex˜o a Uma notifica¸˜o ICMP Destination Unreachable faz o ATCP entrar ca nesse estado, quando isso acontece o TCP ´ colocado em persistente e at´ que um novo ACK duplicado chegue indicando que uma nova e rota foi estabelecida. O valor da janela vai para um, para que o TCP sonde um novo valor para janela. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  26. 26. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Camada de Rede A camada de rede deve fornecer meios para cobrir problemas de Auto-organiza¸˜o, rede dinˆmica, instabilidade ca a Nesse caso os protocolos devem ser novamente projetados. O objetivo de um protocolo de rede ´ usar transmiss˜o de salto a e a salto fornecida pela tecnologia do meio e construir um caminho fim-a-fim entre fonte e destino. Para isso ´ necess´rio um servi¸o de localiza¸˜o. e a c ca Uma vez que a localiza¸˜o foi feita podemos ent˜o aplicar os ca a algoritmos de roteamento atrav´s da MANET. e Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  27. 27. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Roteamento e Encaminhamento Ad-Hoc Dificuldades como alto dinamismo e frequentes mudan¸as na c topologia da rede causam dificuldade na comunica¸˜o entre os n´s ca o da rede, fazendo com que a ´rea de roteamento seja a mais atacada a na pesquisa. Podemos classificar preliminarmente os protocolos de roteamento pela propriedade “cast”. Broadcast: Cada mensagem ´ transmitida geralmente para todos os e n´s dentro do raio de transmiss˜o. o a ´ Unicast: E a comunica¸˜o um a um. ca Multicast: Nesse caso a mensagem ´ transmitida para um grupo de e n´s. o Geocast: A mensagem s´ recebida por n´s de uma determinada o o regi˜o. a Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  28. 28. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Broadcast em MANET Podemos utilizar broadcast em MANET basicamente para RREQ (Routing Request) com finalidade de procurar rotas para um determinado n´ e para dissemina¸˜o de mensagens que ´ mais o ca e utilizado em VANET. Uma abordagem trivial seria o uso de uma inunda¸˜o cega, mas que ca gera o problema do broadcast storm As t´cnicas de broadcast no campo da pesquisa est´ voltado para o e a controle de redudˆncia para atenuar o prolema do broadcast storm. a Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  29. 29. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Weighted p-persistence Regra: Ap´s receber um pacote do n´ i, o n´ j checa o ID do o o o pacote e faz um rebroadcast com com probabilidade pi,j se for a primeira vez que o pacote foi recebido. Caso contr´rio o pacote ´ a e descartado. pi,j = Di,j R Onde Di,j ´ a distˆncia entre i e j, R ´ o raio de alcance. e a e Se o n´ j n˜o fizer o rebroadcast ele guarda a mensagem no buffer e o a espera o WAIT TIME + δ, (onde δ ´ o atraso de propaga¸˜o de um e ca salto tipicamente menor que WAIT TIME ) , ent˜o o n´ j faz um a o rebroadcast da mensagem com probabilidade 1, se ele n˜o escutar a algu´m transmitindo. e Se o n´ j receber pacote duplicado de m´tiplas fontes durante o o u WAIT TIME ele escolhe o que tiver menor probabilidade. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  30. 30. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Slotted 1-persistence scheme Regra: Ap´s receber um pacote o n´ checa o ID do pacote e faz um o o rebroadcast com probabilidade 1 no tempo atribu´ Tsi,j , se ele ıdo estiver recebendo o pacote pela primeira vez. Tsi,j = Si,j x δ Di,j Si,j = Ns (1 − R ); Di,j ; ≤ R; Si,j = 0; Di,j > R Onde Ns ´ o n´mero de slots utizados e Si,j ´ o n´mero do slot. e u e u Pode-se usar tamb´m a abordagem Slotted p-Persistence e Broadcasting, onde junta as duas ideias. O tempo de espera muda para (Ns − 1)xWAIT TIME + δ. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  31. 31. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Figura: [5] Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  32. 32. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Roteamento Unicast O objetivo prim´rio dos protocolos de roteamento unicast ´ a e estabelecer de maneira correta e eficiente uma rota entre dois pares de n´s para que a mensagem possa entregue de maneira correta e o oportuna. Os protocolos para internet n˜o s˜o adequados para o ambiente a a MANET, pois eles foram projetados para topologias est´ticas, al´m a e disso os n´s possuem abundˆncia de recursos. o a Os protocolos de roteamento MANET operam em um ambiente com topologia altamente dinˆmica e pode conter restri¸˜es de recursos. a co Essas restri¸˜es tais como de energia/largura de banda levam a co conduzir a um conjunto de caracter´ ısticas desej´veis tais como: a controle de overhead, controle de loop, r´pido estabelecimento de a rota e manuten¸˜o. ca Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  33. 33. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Roteamento Proativo e Roteamento Reativo Podemos dividir os protocolos de roteamento unicast em reativos e proativos. Proativos: Nesse caso os protocolos tentam manter informa¸˜es co atualizadas para cada todos os n´s da rede, propagando mensagens o proativas em intervalos fixos de tempo. As informa¸˜es ficam co armazenadas em uma tabela de rotas. Reativos: De maneira diferente, nesse caso as rotas s˜o montadas a apenas que o n´ fonte inicia uma descoberta de rota por meio de o uma requisi¸˜o de rota, uma vez que a rota ´ estabelecida ela ´ ca e e mantida at´ que o n´ destino fica inacess´ e o ıvel, a rota n˜o seja mais a utilizada ou simplesmente expirar. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  34. 34. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Roteamento Proativo: DSDV O Destination Sequenced Distance Vector (DSDV) [6] ´ um e protocolo de roteamento proativo que ´ uma modifica¸˜o do e ca tradicional algoritmo de roteamento Bellman-Ford. Ele adiciona um n´mero de sequˆncia para cada entrada da tabela, u e isso para auxiliar na mobilidade da rede. Cada n´ da rede armazena uma tabela de roteamento, contendo o todos os destinos poss´ ıveis com pr´ximo vizinho que a mensagem o deve ser encaminhada para chegar ao destino. As informa¸˜es de roteamento s˜o trocadas por meio de mensagens co a broadcast que s˜o trocadas em intervalos de tempos determinado. a Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  35. 35. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e DSDV: Bellman-Ford A equa¸˜o de Bellman-Ford ´ utilizada, pois estamos usando ca e algoritmo de vetor de distˆncias: a dx (y ) = minv {c(x, y ) + dv (y )} Onde dx (y ) ´ o menor caminho entre x e y e minv ´ calculado para e e os vizinhos que atualizam as informa¸˜es da tabela roteamento com co entrada que possui o mesmo n´mero de sequˆncia. u e Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  36. 36. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Exemplo de Funcionamento D P S M A A 0 inf B B 0 0 C C 0 inf D D 0 inf D D D P S M A A 0 B 0 inf D P S C 0 inf A A 0 D 0 inf B B 0 C 0 D 0 inf C C 0 inf D 0 0 0 D 0 inf C B inf D inf B M C M 0 0 B S A D A P A B inf Jo˜o Gon¸alves Filho a c C Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  37. 37. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Exemplo de Funcionamento D P S M A A 2 1 B B 0 0 C C 0 inf D D 0 inf D D D P S M A A 2 B 0 inf D P S C 0 inf A A 0 D 0 inf B B 0 C 0 D 0 inf C C 0 inf D 0 0 0 D 0 inf C B inf D inf B M C M 0 0 B S A D A P A B inf Jo˜o Gon¸alves Filho a c C Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  38. 38. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Exemplo de Funcionamento D P S M A A 2 1 B B 0 0 C C 0 inf D D 0 inf D D D P S M A A 2 B 0 inf D P S C 0 inf A A 0 D 0 inf B B 0 C 0 D 0 inf C C 0 inf D 0 0 0 D 0 inf C B inf D inf B M C M 0 0 B S A D A P A B inf Jo˜o Gon¸alves Filho a c C Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  39. 39. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Exemplo de Funcionamento D P S M A A 2 1 B B 2 0 C C 0 inf D D 0 inf D D D P S M A A 2 B 2 1 D P S C 0 inf A B 2 D 0 inf B B 2 C 0 D 0 inf C C 0 inf D 0 0 0 D 0 1 C B 2 D inf B M C M 0 0 B S A D A P A B inf Jo˜o Gon¸alves Filho a c C Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  40. 40. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Exemplo de Funcionamento D P S M A A 2 1 B B 2 0 C C 0 inf D D 0 inf D D D P S M A A 2 B 2 1 D P S C 0 inf A B 2 D 0 inf B B 2 C 0 D 0 inf C C 0 inf D 0 0 0 D 0 1 C B 2 D inf B M C M 0 0 B S A D A P A B inf Jo˜o Gon¸alves Filho a c C Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  41. 41. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Exemplo de Funcionamento D P S M A A 2 1 B B 2 0 C C 0 inf D D 0 inf D D D P S M A A 2 B 2 1 D P S C 0 inf A B 2 D 0 inf B B 2 C 0 D 2 inf C C 0 inf D 2 0 0 D 0 1 C B 2 D inf B M C M 0 0 B S A D A P A B 1 Jo˜o Gon¸alves Filho a c C Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  42. 42. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Exemplo de Funcionamento D P S M A A 2 1 B B 2 0 C C 0 inf D D 0 inf D D D P S M A A 2 B 2 1 D P S C 0 inf A B 2 D 0 inf B B 2 C 0 D 2 inf C C 0 inf D 2 0 0 D 0 1 C B 2 D inf B M C M 0 0 B S A D A P A B 1 Jo˜o Gon¸alves Filho a c C Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  43. 43. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Exemplo de Funcionamento D P S M A A 2 1 B B 2 0 C C 2 1 D D 2 2 D D D P S M A A 2 B 2 1 D P S C 0 inf A B 2 D 0 inf B B 2 C 2 D 2 2 C C 2 1 D 2 0 0 D 2 1 C C 2 D 3 B M C M 2 0 B S C D A P A B 1 Jo˜o Gon¸alves Filho a c C Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  44. 44. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Exemplo de Funcionamento D P S M A A 2 1 B B 2 0 C C 2 1 D D 2 2 D D D P S M A A 2 B 2 1 D P S C 0 inf A B 2 D 0 inf B B 2 C 2 D 3 inf C C 3 inf D 2 0 0 D 3 1 C C 2 D inf B M C M 3 0 B S C D A P A B inf Jo˜o Gon¸alves Filho a c C Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  45. 45. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e DSDV: Vantanges e Desvantagens Vantagens: ´ E livre de loops. Seleciona apenas o melhor caminho, causando um menor tamanho da tabela de roteamento. Desvantagens: Dificuldade em manter um rede muito larga. Gasto muito grande da largura de banda, na troca de informa¸oes de c˜ roteamento. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  46. 46. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Protocolo Reativo: AODV AODV - Ad-hoc On-Demand Distance Vector [7] ´ um protocolo e reativo simples, onde um n´ fonte quando precisa enviar uma o mensagem para um n´ destino, ele antes faz uma descoberta de de o rota por meio de um RREQ que ´ respondido por um RREP com a e rota para o destino. Utiliza ideias vindas do DSR para montagem de rota sobre demanda e manuten¸˜o e tamb´m do DSDV em rela¸˜o aos n´meros de ca e ca u sequˆncia para auxiliar nas informa¸˜es de roteamento. e co Os Objetivos do protocolo s˜o: a Fazer uso de broadcast para descoberta de rotas, apenas quando necess´rio. a Saber diferenciar entre gerenciamento de conectividade local (detec¸˜o de vizinhos) e manuten¸˜o geral de topologia. ca ca Disseminar informa¸˜es sobre mudan¸as da conectividade. co c Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  47. 47. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e AODV: RREQ e RREP A mensagem de requisi¸˜o RREQ serve para que o n´ fonte requisite ca o rota quando precisar. Ele cont´m os seguintes campos: e <source addr; source sequence; broadcast id; dest addr; dest sequence; hop cnt> source addr com broadcast id identificam o RREQ. O source sequence ´ usado para manter atualizada as informa¸oes a e c˜ cerca da rota reversa. O dest sequence identifica o qu˜o ´ atualizado ´ uma rota para o a e e destino. Quando o destino ´ encontrado a mensagem RREP ´ criado e e e propagada at´ a fonte por meio do caminho reverso, ela cont´m os e e seguintes campos: <source addr; dest addr; dest sequence; hop cnt; lifetime> Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  48. 48. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e AODV: Descoberta de Rota Para descoberta de rota s˜o montados dois caminhos, o primeiro ´ o a e de rota reversa que serve para propagar a mensagem de RREP de volta ao n´ fonte. O funcionamento ´ da seguinte forma, toda vez o e que um n´ refaz um rebroadcast de um RREQ e guarda o endere¸o o c do primeiro vizinho que receber o RREQ. O outro caminho ´ o da rota por onde a mensagem vai fluir at´ o e e destino, nesse caso quando a mensagem RREP chega ao n´ fonte, o todo o caminho fica montado ao longo dos n´s que montaram sua o tabela de rota. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  49. 49. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) AODV: Descoberta de Rota Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  50. 50. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) AODV: Passos para Descoberta de Rota S A B C D E F Jo˜o Gon¸alves Filho a c G Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  51. 51. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e AODV: Passos para Descoberta de Rota, baseado em [8] 1: O n´ fonte S tem uma mensagem para enviar para o n´ destino. o o 2: S envia a mensagem RREQ para os seus vizinhos A, B e C. 3: B encontra o caminho na sua tabela de roteamento ( com n´mero de sequˆncia de destino 1 e n´mero de saltos c1), ent˜o u e u a envia um RREQ de volta para o n´ S. o 4 e 5: Como o n´ C n˜o encontra o destino, ent˜o ele seta o o a a caminho reverso e reenvia a RREQ para os seus vizinhos D e E. 6 e 7: O n´ E repete o mesmo processo de C. o 8: Os n´s F e G n˜o retornam nada para o n´ E, nesse caso E ap´s o o a o o tempo de expira¸˜o o n´ E apaga a entrada para o caminho reverso. ca o 9: D encontra o caminho para o destino ( com n´mero de sequˆncia u e de destino 2 e n´mero de saltos c1), em sua tabela ent˜o responde u a com RREP para o n´ C. o Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  52. 52. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e AODV: Passos para Descoberta de Rota, baseado em [8] 10: Ent˜o configura a rota de encaminhamento e encaminha o a RREP para S. 11: A configura o caminho reverso e reencaminha o RREQ para seus vizinhos, ent˜o recebe um RREP com n´mero de sequˆncia destino a u e 0 e n´mero de saltos c2 que ´ maior que c1 e ent˜o encaminha para u e a o n´ fonte. o 12: Ent˜o S escolhe dentre os caminhos, a rota devolvida por C que a foi originalmente obtida atrav´s de D, pois ela cont´m o maio e e n´mero de sequˆncia e menor n´mero de saltos. u e u Para manuten¸˜o das rotas, sempre que ´ dectado um quebra de ca e link s˜o propagadas mensagens de RREP n˜o solicitadas, com valor a a de n´mero de saltos ∞ e n´mero de sequˆncia atualizado. u u e Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  53. 53. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Explorando o AODV O protocolo AODV deixa aberto v´rios campos que podemos a explorar com intuito de prover melhorias ao protocolo ou at´ mesmo e adapta-lo para ambientes com outras restri¸˜es. Por exemplo co implementar um novo tipo AODV que utilize uma outra m´trica e para saber qual melhor rota. Na literatura de protocolos de roteamento o AODV tem sido usado como base. Um trabalho publicado no Larces utiliza l´gica fuzzy para prover o uma melhoria no AODV. A ideia foi atacar a quest˜o do intervalo de a mensagens HELLO, utilizando a seguinte regra: quanto maior for a rota, maior ser´ a probabilidade de haver uma quebra na rota, ent˜o a a ´ utilizado essa regra para calibrar um valor entre 0 e 1 que indicar´ e a quanto ser´ o intervalo das mensagens HELLO. a Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  54. 54. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Roteamento Multicast No roteamento multicast apenas um subgrupo ir´ receber um a determinado pacote. As pesquisas de roteamento multicast em MANETs come¸aram por c adaptar abordagens usadas na internet. As duas abordagens usadas s˜o: a Roteamento multicast usando uma ´rvore compartilhada pelo grupo: a nesse caso semelhante ao broadcast de spanning tree, o roteamento ´ feito por meio de uma ´rvore que ´ compartilhada por todo grupo. e a e Roteamento multicast usando uma ´rvore baseada na fonte: Nesse a caso uma ´rvore ´ construida para cada n´ fonte do grupo. Usa-se o a e o broadcast pelo caminho inverso com poda. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  55. 55. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Roteamento Multicast No ambiente MANET dois tipos b´sicos de roteamento de multicast a s˜o utilizados: a Baseado Em ´rvore: onde por meio de uma ´rvore ´ construido um a a e unico caminho entre fonte e destino. Sendo assim fica bem eficiente ´ no requisito a vaz˜o de dados. a Baseado em malha: nesse existem v´rios caminhos entre fonte e a destino, ele robusto conseguindo atingir boas taxas de entrega dos pacotes, mas acaba causando um overhead maior na rede Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  56. 56. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e MAODV - Multicast AODV [9] ´ E uma extens˜o do protocolo AODV. a Ele funciona compartilhando uma ´rvore broadcast para cada grupo a multicast. Em rela¸˜o ao AODV apenas um novo tipo de mensagem de ca necess´ria, a mensagem multicast de ativa¸˜o (MACT), que serve a ca para que um novo n´ possa se associar ao grupo multicast o Como ele utiliza a ideia de uma ´rvore compartilhada, se faz a necess´rio a n´ l´ a o ıder para gerenciar o grupo, mas como inicialmente um n´ se torna l´ o ıder? Um n´ que quer associar a um determinado grupo multicast faz o RREQ rreqletries total rebroadcasts vezes e falha, ent˜o conclui que a n˜o existe nenhum n´ no grupo, ent˜o se torna o l´ a o a ıder. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  57. 57. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) MAODV - Tipos de n´ o Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  58. 58. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e MAODV - Associando ` um grupo a Suponha que o n´ S queira se juntar ao grupo, ele precisa: o 1: Criar uma mensagem RREQ para localizar o n´ l´ o ıder. Essa mensagem ser´ unicast caso o n´ contenha registrado o n´ l´ a o o ıder em seus registros. caso contr´rio ´ feito um RREQ por meio de a e broadcast. 2: Quando um n´ pertencente a ´rvore receber o RREQ, ele o a responde ent˜o com RREP de volta para fonte, podemos perceber a que da mesma forma do AODV tradicional, v´rios caminhos reversos a podem ser montados. 3: A rota ´ escolhida baseado no n´mero de saltos, ent˜o a e u a mensagem MACT ´ feita para que o n´ S entre no grupo. e o Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  59. 59. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e ns-3 O ns-3 ´ um simulador de redes baseado em eventos discretos e desenvolvido especialmente para pesquisa e uso educacional. O projeto ns-3 iniciou em 2006 e tem seu c´digo aberto. o O ns-3 n˜o ´ uma extens˜o do ns-2. a e a No ns-3, todo o simulador ´ escrito em C++ com suporte opcional a e Python. Desta forma, os c´digos de simula¸˜o podem ser escritos o ca somente em C++ ou Python. O an´lise de pacotes pode ser feito por diversas ferramentas como a por exemplo o wireshark. Usar ns-2 ou ns-3? Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  60. 60. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Constribuindo com ns-3 Licen¸a de c´digo aberto compat´ com GNU GPLv2. c o ıvel Wiki. P´gina para contribui¸˜o com o c´digo, similar a p´gina de a ca o a contribui¸˜o do ns-2. ca Registro de erros (bugs) aberto. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  61. 61. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Conceitos B´sicos a N´ (Node): No jarg˜o da Internet, um dispositivo computacional o a que conecta-se a uma rede ´ chamado de host ou em alguns casos e de terminal. Devido ao fato do ns-3 ser um simulador de rede, e n˜o a um simulador da Internet, o termo host ´ intencionalmente n˜o e a utilizado, pois est´ intimamente associado com a Internet e seus a protocolos. Aplica¸˜o (Application): Aplica¸˜es s˜o executadas nos n´s para ca co a o uma determinada simula¸˜o, essa abstra¸˜o de aplica¸˜o deve ser ca ca ca instalada no n´. exemplo de aplica¸˜es, UdpEchoClientApplication e o co UdpEchoServerApplication, essa aplica¸˜o passa suas mensagens ca geradas para um socket. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  62. 62. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Conceitos B´sicos a Canal de Comunica¸˜o (Channel): No mundo real, computadores ca est˜o conectados em uma rede. Normalmente, o meio sobre o qual a os dados trafegam ´ chamada de canal (channel). essa abstra¸˜o e ca fica na classe Channel que pode ser especializada em outras diversas tais como: CsmaChannel, PointToPointChannel e WifiChannel. Dispositivos de Rede (Net Device): A abstra¸˜o do dispositivo ca de rede ´ representado em C++ pela classe NetDevice, que fornece e m´todos para gerenciar conex˜es para objetos Node e Channel, assim e o podemos especialza¸˜es para net device para canais espec´ co ıficos tais como: CsmaNetDevice, PointToPointNetDevice e WifiNetDevice. Assistentes de Topologia (Topology Helpers): Interface para configura¸˜o das entidades da simula¸˜o. ca ca Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  63. 63. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Execu¸˜o e Debug ca A compila¸˜o do c´digo ´ feita com auxilio do waf que ´ construido ca o e e em python, com ele vocˆ configura, compila, podemos dizer que ´ o e e Makefile do ns3, quando o ns ´ baixado o configure ´ chamado da e e seguinte forma: $ ./waf configure Ent˜o ´ poss´ compilar todo o c´digo do ns3, utilizando o a e ıvel o comando abaixo: $ ./waf build Os scripts de teste devem ficar na pasta scratch, assim o simulador vai saber encontrar script para execut´-lo , assim por exemplo se a temos arquivo teste.cc na pasta, ele ´ executado pelo seguinte e comando: $./waf −−run teste Esse comando tamb´m ir´ compilar o script teste.cc. e a Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  64. 64. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Execu¸˜o e Debug ca Podemos passar programas auxiliares para execu¸˜o do teste, ca programas de Debug como valgrind, gdb, al´m disso, podemos e configurar parˆmetros do script facilmente via linha de comando. Os a comandos abaixo mostra como podemos fazer essas execu¸˜es: co $./waf −−run teste −−command-template=”valgrind %s” $./waf −−run teste −−command-template=”gdb −−args %s $./waf −−run ”teste −−parametro=valor −−parametro2=valor2” Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  65. 65. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Execu¸˜o e Debug ca Podemos escolher quais m´dulos de todos do teste ter˜o os o a ”prints”de DEBUG exibidos na tela, para isso podemos utilizar o seguinte comando para exibir de todos os m´dulos: o $export ’NS LOG=*=level all|prefix func|prefix time’ level all indica que ir´ ser todos os n´ a ıveis de LOG, prefix func ir´ a prefixar o nome da fun¸˜o que chamou o LOG, e prefix time indica ca que ser´ exibido o tempo de simula¸˜o atual que o LOG foi a ca chamado. Se quisermos para um m´dulos espec´ o ıfico utilizamos: $export ’NS LOG=nome do modulo=level all|prefix func| prefix time:nome do modulo2=level all|prefix func|prefix time’ Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  66. 66. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Simula¸˜o de uma MANET ca Simularemos uma rede MANET baseado no arquivo manet-routing-compare.cc, que um arquivo de exemplos que j´ vem a no ns-3. Explicaremos como funciona o script de teste, em cima da montagem das camadas que envolvem um n´ MANET. todas as o entidades das camadas devem ser instaladas no objeto n´ do ns-3. o Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  67. 67. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Simula¸˜o de uma MANET ca Aplica¸˜o A aplica¸˜o cuidar´ de gerar os pacotes que ser˜o ca ca a a enviados de um n´ fonte para o destino. Para essa simula¸˜o foi o ca utilizada a aplica¸˜o OnOff. ca Config::SetDefault(”ns3::OnOffApplication::PacketSize”,StringValue (”64”)); Config::SetDefault (”ns3::OnOffApplication::DataRate”, StringValue (rate)); OnOffHelper onoff1 (”ns3::UdpSocketFactory”,Address ()); onoff1.SetAttribute (”OnTime”, StringValue (”ns3::ConstantRandomVariable[Constant=1.0]”)); onoff1.SetAttribute (”OffTime”, StringValue (”ns3::ConstantRandomVariable[Constant=0.0]”)); A camada de Transporte tamb´m foi definida nessas configura¸oes, onde e c˜ escolhemos o protocolo UDP. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  68. 68. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Simula¸˜o de uma MANET ca Rede: Nela definimos o endera¸amento usada, assim como qual c protocolo de roteamento que ser´ usado. a Ipv4ListRoutingHelper list; InternetStackHelper internet; AodvHelper aodv; list.add(aodv,100); internet.SetRoutingHelper (list); internet.Install (adhocNodes); Ipv4AddressHelper addressAdhoc; addressAdhoc.SetBase (”10.1.1.0”, ”255.255.255.0”); Ipv4InterfaceContainer adhocInterfaces; adhocInterfaces = addressAdhoc.Assign (adhocDevices); Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  69. 69. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Simula¸˜o de uma MANET ca Uma quest˜o importante que causa desafios em MANET ´ a a e quest˜o da mobilidade de n´s, para essa simula¸˜o foi utilzada o a o ca modelo Randow-Way-Point, onde os n´s se movem aleatoriamente o pelo cen´rio. a MobilityHelper mobilityAdhoc; ObjectFactory pos; pos.SetTypeId (”ns3::RandomRectanglePositionAllocator”); pos.Set (”X”, StringValue (”ns3::UniformRandomVariable[Min=0.0—Max=300.0]”)); pos.Set (”Y”, StringValue (”ns3::UniformRandomVariable[Min=0.0—Max=1500.0]”)); Ptr<PositionAllocator> taPositionAlloc = pos.Create ()− >GetObject<PositionAllocator> (); mobilityAdhoc.SetMobilityModel (”ns3::RandomWaypointMobilityModel”, ”Speed”, StringValue (ssSpeed.str ()), ”Pause”, StringValue (ssPause.str ()), ”PositionAllocator”, PointerValue (taPositionAlloc)); mobilityAdhoc.SetPositionAllocator (taPositionAlloc); mobilityAdhoc.Install (adhocNodes); Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  70. 70. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Simula¸˜o de uma MANET ca Enlace: Para essa camada iremos definir o acesso ao meio, tal como um padr˜o IEEE de rede sem fio utilizado. Configuramos o canal da a rede, tal como tamb´m modelo de propaga¸˜o e modelo de perca de e ca pacote WifiHelper wifi; wifi.SetStandard (WIFI PHY STANDARD 80211b); YansWifiPhyHelper wifiPhy = YansWifiPhyHelper::Default (); YansWifiChannelHelper wifiChannel; wifiChannel.SetPropagationDelay (”ns3::ConstantSpeedPropagationDelayModel”); wifiChannel.AddPropagationLoss (”ns3::FriisPropagationLossModel”); wifiPhy.SetChannel (wifiChannel.Create ()); Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  71. 71. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Configura¸˜o da Simula¸˜o ca ca O cen´rio ´ executado em cima de uma ´rea 300x1500. a e a Cada n´ dos 50 alcan¸a no m´ximo velocidade de 20/ms o c a O Wifi roda em modo ad hoc com 2Mb/s 802.11b A potˆncia de transmiss˜o ´ de 7,5dBm e a e Existem 10 n´s fontes e 10 destinat´rio o a Os n´s fontes geram pacotes com taxa de 2, 048kb/s o S˜o Avaliados o desempenho de 3 protocolos de roteamento a cl´ssicos AODV,DSDV e OLSR. a Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  72. 72. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Framework para Coletar M´tricas de Desempenho e sim.sh Escreve Resultados das Métricas Em Arquivo AODV, DSDV, OLSR manet-routing-compare.cc Ler Resultados Calcula_Estatística Escreve Estatísticas Ler Resultados Gera Gráfico Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) Referˆncias e
  73. 73. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Gr´ficos dos Testes a Testes Protocolos de Roteamento MANET Testes Protocolos de Roteamento MANET 16 8 12 6 10 5 AODV DSDV 7 OLSR Vazão Pacotes Recebidos AODV DSDV 14 OLSR 8 4 6 3 4 2 2 1 0 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Tempo de Simulação (s) 160 180 200 Jo˜o Gon¸alves Filho a c 0 20 40 60 80 100 120 140 Tempo de Simulação (s) 160 Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) 180 200
  74. 74. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Referˆncias e 1 FU, Zhenghua; MENG, Xiaoqiao; LU, Songwu. How bad TCP can perform in mobile ad hoc networks. In: Computers and communications, 2002. Proceedings. ISCC 2002. Seventh international symposium on. IEEE, 2002. p. 298-303. 2 Tamashiro, Clytia Higa. ”Uma an´lise de protocolos de roteamento a anˆnimo para redes sem fio ad hoc m´veis.”(2012). o o 3 Chlamtac, Imrich, Marco Conti, and Jennifer J-N. Liu. ”Mobile ad hoc networking: imperatives and challenges.”Ad Hoc Networks 1.1 (2003): 13-64. 4 Liu, Jian, and Suresh Singh. ”ATCP: TCP for mobile ad hoc networks.”Selected Areas in Communications, IEEE Journal on 19.7 (2001): 1300-1315. 5 Tonguz, Ozan K., et al. ”On the broadcast storm problem in ad hoc wireless networks.”Broadband Communications, Networks and Systems, 2006. BROADNETS 2006. 3rd International Conference on. IEEE, 2006. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
  75. 75. Defini¸˜o e Hist´rico ca o Caracter´ ısticas e Problemas Camadas Network Simulator 3 (ns-3) Referˆncias e Referˆncias e 6 Perkins, Charles E., and Pravin Bhagwat. ”Highly dynamic destination-sequenced distance-vector routing (DSDV) for mobile computers.”ACM SIGCOMM Computer Communication Review. Vol. 24. No. 4. ACM, 1994. 7 Perkins, Charles E., and Elizabeth M. Royer. ”Ad-hoc on-demand distance vector routing.”Mobile Computing Systems and Applications, 1999. Proceedings. WMCSA’99. Second IEEE Workshop on. IEEE, 1999. 8 Gorantala, Krishna. ”Routing protocols in mobile ad-hoc networks.”Master’s Thesis in Computing Science, June 15 (2006). 9 Royer, Elizabeth M., and Charles E. Perkins. ”Multicast operation of the ad-hoc on-demand distance vector routing protocol.”Proceedings of the 5th annual ACM/IEEE international conference on Mobile computing and networking. ACM, 1999. Jo˜o Gon¸alves Filho a c Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)

×