Lời Cam Đoan    !" Kính gửi : Hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử Viễn Thông Chúng em gồm : - Sinh viên Trương Thanh Nguyên. - Sinh viên Trần Quốc Nam. Lớp : 10DTLT Đề tài tốt nghiệp : ĐÁNH GIÁ TỶ LỆ MẤT GÓI GIỮA 2 HAI GIAO THỨC AODV VÀ DSDV TRONG MẠNG MANET Chúng em xin cam đoan nội dung đồ án tốt nghiệp này không phải là bản sao chép của bất kì đồ án hoặc công trình nghiên cứu nào đã có từ trước. Chúng em xin nhận toàn bộ trách nhiệm và chịu mọi hình phạt được đưa ra nếu những lời cam đoan trên không đúng. Đà Nẵng, Tháng 6 Năm 2013 Sinh viên thực hiện #$%&'(#)*&+ 1 Lời mở đầu !,-./01 Ngày nay, cùng với sự bùng nổ, phát triển mạnh mẽ của các thiết bị di động cá nhân như: Laptop, smartphone, tablet, , thì nhu cầu kết nối giữa các thiết bị này cũng ngày càng đòi hỏi cao hơn về tốc độ và khả năng kết nối. Mạng di động đặc biệt MANET ( Mobile Ad – hoc Network) là một trong những công nghệ vượt trội đáp ứng nhu cầu kết nối đó nhờ khả năng hoạt động hoạt động không phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng cố định, với chi phí hoạt động thấp, triển khai nhanh chóng và có tính di động cao. Tuy nhiên, hiện nay mạng MANET vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi và đang được thúc đẩy nghiên cứu nhằm cải tiến hơn nữa các giao thức định tuyến để mạng đạt hiệu quả hoạt động tốt hơn. Đề tài đánh giá tỷ lệ mất gói giữa 2 giao thức định tuyến AODV và DSDV trong mạng MANET. Bằng những kiểm chứng thông qua mô phỏng, đồ án tốt nghiệp của chúng em đưa các nhận xét, đánh giá về khả năng truyền tin giữa 2 giao thức định tuyến AODV và DSDV khi các nút mạng chuyển động với tốc độ và hướng đi thay đổi. Chương 1: Sẽ đi tìm hiểu về mạng MANET, lịch sử phát triển và hình thành mạng, đặc điểm của mạng, các kiểu kết nối, ứng dụng của mạng MANET.Chúng em sẽ nghiên cứu kĩ hơn về mạng MANET: Cấu trúc mạng MANET, các thành phần trong mạng, bản chất hoạt động của mạng MANET. Các kỹ thuật định tuyến trong mạng MANET: Phân loại các giao thức định tuyến, Chương 2: Ở đây chúng em sẽ đi sâu vào 2 giao thức định tuyến AODV và DSDV, cách thức cập nhật bảng định tuyến của 2 giao thức và cơ chế hoạt động của 2 giao thức AODV và DSDV. Chương 3: Giới thiệu về phần mềm mô phỏng mạng NS – 2, áp dụng ngôn ngữ lập trình C++, OtcL vào phần mềm lập trình NS – 2, giới thiệu về các đặc tính của phần mềm này. Chương 4: Thực hiện mô phỏng tỷ lệ mất gói của 2 giao thức định tuyến AODV và DSDV 2 Lời mở đầu Đồ án được thực hiện bởi 2 sinh viên: Sinh viên Trần Quốc Nam nghiên cứu và thực hiện các công việc liên quan đến mạng MANET, các kỹ thuật định tuyến trong mạng MANET, đánh giá ưu nhược điểm của các giao thức trong mạng MANET Sinh viên Trương Thanh Nguyên thực hiện chương 3 và chương 4 bao gồm tìm hiểu về công cụ mô phỏng mạng bằng phần mềm mô phỏng NS – 2, thực hiện mô phỏng đánh giá tỉ lệ mất gói của 2 giao thức AODV và DSDV trong mạng MANET. Qua đây, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô giáo đã tận tình chỉ bảo chúng em trong những năm học vừa qua, đặc biệt là thầy Phạm Xuân Trung, xin cảm ơn thầy sâu sắc vì đã luôn bên cạnh chúng em, giúp đỡ chúng em nhiệt tình trước khó khăn thách thức của đề tài, để chúng em có thể hoàn thành tốt đồ án này. Mặc dù chúng em đã cố hết sức, tuy nhiên do hạn chế về kiến thức nên không thể tránh khỏi sai xót, xin thầy cô thông cảm. 3 Mục lục .2!2 DANH MỤC HÌNH VẼ 8 Chöông 1 8 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG MANET 11 3.2.C++ và OTcL 45 3.3.Các đặc tính của NS-2 47 CHƯƠNG 4 Kết quả mô phỏng 48 4.1 Đánh giá tỉ lệ mất gói giữa 2 giao thức AODV và DSDV 48 4.1.1 Mô phỏng giao thức AODV và DSDV trên phần mềm NS – 2 48 4.1.1.1 Kịch bản mô phỏng 48 4.1.1.2 Quá trình mô phỏng 48 4.1.2 Kết quả trong Xraph 50 4.2 Thông số để đánh giá 51 4.2.1 Tỷ lệ gói nhận được 51 4.3 Đánh giá kết quả mô phỏng 52 Kết luận và hướng phát triển đề tài 53 1 Kết luận 53 2 Hướng phát triển đề tài 53 Tài liệu tham khảo 55 4 Mục lục 5 Danh mục hình vẽ 34.256 CHÖÔNG 1. 8 Bảng ký hiệu các chữ viết tắt 789:;9*14<.=9.4> :?:9-@--A1<.=9.4> :?:?:?BC%DE Các thiết bị di động như các máy tính xách tay, với đặc trưng là công suất CPU, bộ nhớ lớn dung lượng lớn, dung lượng hàng trăm gigabyte khả năng âm thanh đa phương tiện và màn hình màu đã trở nên phổ biến trong đời sống hàng ngày và trong công việc. Đồng thời các kết nối mạng để sử dụng các thiết bị di động gia tăng đáng kể, bao gồm việc hỗ trợ các sản phẩm mạng vô tuyến hoặc hồng ngoại ngày càng nhiều.Với kiểu thiết bị điện toán di động này thì giữa những người sử dụng di động luôn mong muốn có sự chia sẽ thông tin. Với hàng loạt các ưu điểm của công nghệ truyền thông không dây, các mạng di động không dây đã được phát triển rất mạnh trong thời gian gần đây. Mạng di động không dây có thể chia thành hai kiểu mạng: mạng hạ tầng và mạng không hạ tầng. Trong mạng hạ tầng, truyền thông giữa các phần tử mạng phụ thuộc vào sự hỗ trợ của hạ tầng mạng, các thiết bị đầu cuối di động truyền thông đơn bước không dây qua các điểm truy nhập (các trạm cơ sở) để tới hạ tầng mạng cố định. Kiểu mạng không phụ thuộc hạ tầng còn được gọi chung là các mạng tùy biến di động MANET (mobile adhoc network) là một tập hợp của những node mạng không dây, những node này có thể được thiết lập tại bất kỳ thời điểm và tại bất cứ nơi nào. Mạng di động đặc biệt (Mobile Adhoc Netwowk) là mạng tự cấu hình của các node di động kết nối với nhau thông qua các liên kết không dây tạo nên mạng độc lập không phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng. Các thiết bị trong mạng có thể di chuyển một cách tự do theo mọi hướng, do đó liên kết của nó với các thiết bị khác cũng thay đổi một cách thường xuyên. 11 Bảng ký hiệu các chữ viết tắt :?:?F?!GHIC#J Nguyên lý làm việc của mạng Adhoc bắt nguồn từ năm 1968 khi các mạng ALOHA được thực hiện. Tuy các trạm làm việc là cố định nhưng giao thức ALOHA đã thực hiện việc quản lý truy cập kênh truyền dưới dạng phân tán, đây là cơ sở lý thuyết để phát triển kỹ thuật truy cập kênh phân tán vào mạng Adhoc. Năm 1973 tổ chức DARPA đã bắt đầu làm việc trên mạng vô tuyến gói tin PRnet. Đây là mạng vô tuyến gói tin đa chặng đầu tiên. Trong đó các nút hợp tác với nhau để gửi dữ liệu tới một nút nằm ở xa khu vực kết nối thông qua một nút khác. Nó cung cấp cơ chế cho việc quản lý hoạt động trên cơ sở tập trung và phân tán. Một lợi điểm của làm việc đa chặng so với đơn chặng là triển khai đa chặng tạo thuận lợi cho việc dùng lại tài nguyên kênh truyền về cả không gian, thời gian và giảm năng lượng phát cần thiết. Sau đó có nhiều mạng vô tuyên gói tin phát triển nhưng các hệ thống không dây này vẫn chưa bao giờ tới tay người dùng cho đến khi chuẩn 802.11 ra đời. IEEE đã đổi tên mạng vô tuyến gói tin thành mạng Adhoc. 12 Bảng ký hiệu các chữ viết tắt :?:?K?LMJ.4>N  Mỗi nút di động khác nhau trong mạng MANET đều có những đặc điểm về nguồn năng lượng, bộ phận thu phát sóng khác nhau. Chúng có thể di chuyển về mọi hướng theo các tốc độ khác nhau, do đó ta có thể nhận thấy rõ một số đặc điểm chính của mạng MANET như sau: O&PMN Cấu hình mạng luôn biến đổi theo các mức độ di chuyển của nút mạng. BECHQRN Khoảng cách sóng của các thiết bị di động là rất hạn chế. S$TUNTất cả các thiết bị di động đều sử dụng pin nên khi tham gia vào mạng MANET chúng bị hạn chế về năng lượng, khả năng xử lý của CPU, kích thước bộ nhớ. VSWUNCác liên kết không dây có băng thông thấp hơn so với đường truyền cáp và chúng còn chịu ảnh hưởng của sự nhiễu, suy giảm tín hiệu, các điều kiện giao thoa vì thế mà thường nhỏ hơn tốc độ truyền lớn nhất của sóng vô tuyến. VE'U&N Đặc điểm của mạng MANET là truyền sóng qua môi trường không khí, điều này khiến cho cơ chế bảo mật kém hơn so với môi trường truyền cáp vì nó tiềm ẩn nhiều nguy cơ bị tấn công, nghe lén đường truyền, giả mạo, DoS,… :?:?X?BJ&YU+N :?:?X?:CYJ&YU+ :?:?X?:?:.C'M Ở topo này các thiết bị chỉ liên kết với một máy chủ duy nhất.Các thiết bị khác liên kết qua máy chủ đó như hình vẻ. 13 Bảng ký hiệu các chữ viết tắt :?:?X?:?F?.QCUDGMYWMZON Ở topo này các máy có thể liên kết trực tiếp với nhau trong phạm vi phủ sóng của mình :?:?[?\]^DU.4>N   Công nghệ mạng adhoc di động tương tự như mạng vô tuyến gói di động (Mobile Packet Radio Networking), mạng lưới di động (Mobile Mesh Networking) và kết nối mạng vô tuyến, nhiều chặng, di động (Mobile, Multihop, Wireless etworking). Vấn đề nổi trội của kết nối mạng di động với sự nhấn mạnh về hoạt động của giao thức IP di động sẽ được mở rộng dần và yêu cầu công nghệ kết nối di động có khả năng tương thích cao để có thể quản lý hiệu quả các nhóm mạng ad hoc nhiều chặng, trong đó các nhóm mạng có thể hoạt động độc lập hoặc cũng có thể kêt nối với một số điểm Internet cố định. Các ứng dụng của công nghệ MANET có thể bao gồm các ứng dụng công nghiệp và thương mại liên quan đến trao đổi dữ liệu di động có tính chất cộng tác 14 [...]... tuyến) các gói tin thay mặt cho chúng Trong ví dụ trong hình 1.15, để mạng PR1 gửi các gói tin đến mạng PR3, mạng PR2 trung gian phải chuyển tiếp cá gói tin này Như vậy mạng PR2 phải nhận gói tin từ mạng PR1 tại giao diện của nó và quyết định truyền lại các gói tin qua cùng giao diện đó như khi các gói tin này được nhận để các gói tin này có thể đến được mạng PR3 Nhìn từ mạng PR2 thì cả mạng PR1 và PR3... thông trong mạng MANET và vận hành các giao diện khác không phải giao diện MANET, liên lạc với phía các host hoặc các mạng khác Qua các giao diện nhận dạng không phải mạng MANET (non -MANET) , các giao thức không cần nhận ra các đặc tính của mạng MANET 25 Bảng ký hiệu các chữ viết tắt Hình 1.17- Mạng Ad hoc di động (MANET) 1.3 CÁC KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN Trong mạng thông tin vô tuyến nói chung và mạng Ad hoc... hỗn hợp 1 .2. 3.3 Mạng gói vô tuyến và mạng MANET: Cấu hình router trong (hình 1.16) là cấu hình router MANET đơn giản nhất: một giao diện duy nhất triển khai các đặc điểm của giao diện MANET Hình 1.16 - Router MANET với một giao diện MANET Ngoài ra còn rất nhiều thử thách khác đối với cả mạng MANET và mạng gói vô tuyến như: Các giao diện không dây dẫn đến việc chia sẻ tài nguyên truyền thông và dẫn đến... cận, và các node này thường giao tiếp trực tiếp hoặc gián tiếp Sự thay đổi linh hoạt của các kênh vô tuyến và sự di chuyển của các node sẽ dẫn đến khả năng mất gói và sự thay đổi cấu hình mạng liên tục.(Hình 1.17) cho thấy một giản đồ chung về mạng MANET: mỗi router MANET (MNR) có một hoặc nhiều giao diện MANET, qua đó các giao thức nhận ra giao diện MANET sẽ hoạt động để đảm bảo truyền thông trong mạng. .. và Giao thức định tuyến kết hợp (Hybrid Routing Protocol) 28 Bảng ký hiệu các chữ viết tắt Hình 1.18 - Phân loại các giao thức định tuyến trong mạng Ad Hoc 1.3 .2. 1 Giao thức định tuyến theo bảng ghi (Table-Driven Routing Protocol): Giao thức định tuyến theo bảng ghi còn được gọi là giao thức chủ ứng (Proactive) Theo giao thức này, bất kỳ một node trong mạng đều luôn duy trì trong bảng định tuyến của. .. Routing Protocol): Trong giao thức định tuyến này có kết hợp cả hai cơ chế giao thức định tuyến chủ ứng (Proactive) và giao thức định tuyến phản ứng (Reactive) Giao thức này phù hợp với những mạng quy mô, kích thước lớn, mật độ các node mạng dày đặc Trong giao thức định tuyến này, mạng được chia thành các vùng (zone) Mỗi node duy trì cả thông tin về kiến trúc mạng trong vùng của nó và thông tin về các... Chương 1: Tổng quan về mạng MANET CHƯƠNG 2 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN AODV VÀ DSDV 2. 1 GIAO THỨC DSDV( Destination-Sequenced Distance-Vector ) Mô tả DSDV( Destination Sequenced Distance Vector) là một biến thể của giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách theo kiểu bản ghi, dựa trên ý tưởng của thuật toán định tuyến kinh điển Bell-man-Ford với cải tiến mới của DSDV là sử dụng kĩ thuật đánh số sequence number,... mở rộng phạm vi hoạt động của chúng ra ngoài phạm vi hoạt động của trạm cơ sở trung tâm 35 Chương 1: Tổng quan về mạng MANET 2. 2 GIAO THỨC AODV ( AD- HOC ON DEMAND DISTTANCE VECTOR) 2. 2.1 Tổng quan về giao thức AODV Giao thức AODV sử dụng một cách tiếp cận hoàn toàn mới so với các phương pháp truyền thống để xây dựng các đường đi trong mạng Khi một node mạng muốn gửi một gói tin tới một node nào đó,... node Z và S(X) được cập nhật bằng S(Y) Hình 2. 1 - Ví dụ minh họa giao thức DSDV 2. 1.3 Hoạt động của giao thức DSDV Mục đích khi thiết kế các giao thức định tuyến trong mạng không dây kiểu không cấu trúc là cho phép các máy tính di động trong mạng có thể trao đổi dữ liệu với nhau theo các con đường kết nối tùy ý và có thể thay đổi một cách thường xuyên Các gói tin được truyền giữa các trạm của một mạng. .. PR3 đều là các router lân cận trong đó PR1 và PR3 lại không phải là các router lân cận của nhau Hình 1.15- Mạng gói vô tuyến (PR) cơ bản 24 Bảng ký hiệu các chữ viết tắt 1 .2. 3 .2 Mạng gói vô tuyến và mạng Internet: Các mạng gói vô tuyến dẫn đến các thử thách liên quan đến kiến trúc mạng như làm thế nào để kết nối các mạng gói vô tuyến với các mạng khác, đặc biệt là các mạng cố định Một thử thách khác . các giao thức định tuyến, Chương 2: Ở đây chúng em sẽ đi sâu vào 2 giao thức định tuyến AODV và DSDV, cách thức cập nhật bảng định tuyến của 2 giao thức và cơ chế hoạt động của 2 giao thức AODV. hơn. Đề tài đánh giá tỷ lệ mất gói giữa 2 giao thức định tuyến AODV và DSDV trong mạng MANET. Bằng những kiểm chứng thông qua mô phỏng, đồ án tốt nghiệp của chúng em đưa các nhận xét, đánh giá về. phỏng tỷ lệ mất gói của 2 giao thức định tuyến AODV và DSDV 2 Lời mở đầu Đồ án được thực hiện bởi 2 sinh viên: Sinh viên Trần Quốc Nam nghiên cứu và thực hiện các công việc liên quan đến mạng MANET,