Your SlideShare is downloading. ×
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)

298
views

Published on

Resumo em Slides sobre MANETs

Resumo em Slides sobre MANETs

Published in: Education

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
298
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
16
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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)

×