UNIVERSITA DEGLI STUDI DI URBINO “CARLO BO”                          Facoltà di Scienze MM. FF. NN.                   Cors...
SommarioGiovanni Cappellini                      • Contributo“Routing in reti      • Terminali mobiliwireless ad hoc”     ...
ContributoGiovanni Cappellini                      • Misure del consumo di potenza“Routing in retiwireless ad hoc”        ...
Terminali mobiliGiovanni Cappellini                                I progressi“Routing in retiwireless ad hoc”            ...
Reti di calcolatoriGiovanni Cappellini                      Unire diversi computer in reti locali e unire“Routing in retiw...
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ConclusioniGiovanni Cappellini                      • Le trasmissioni e lo spostamento dei“Routing in reti                ...
ProspettiveGiovanni Cappellini                      Questo studio può essere“Routing in retiwireless ad hoc”              ...
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Studio e caratterizzazione dell'impatto dei protocolli di routing sull'autonomia dei terminali mobili connessi in reti wireless ad hoc

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Presentazione della tesi di laurea in Informatica Applicata di Giovanni Cappellini discussa il 22 febbraio del 2005 a Urbino.

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Studio e caratterizzazione dell'impatto dei protocolli di routing sull'autonomia dei terminali mobili connessi in reti wireless ad hoc

  1. 1. UNIVERSITA DEGLI STUDI DI URBINO “CARLO BO” Facoltà di Scienze MM. FF. NN. Corso di Laurea in Informatica Applicata Tesi di laureaSTUDIO E CARATTERIZZAZIONE DELLIMPATTO DEI PROTOCOLLI DI ROUTING SULLAUTONOMIA DEI TERMINALI MOBILI CONNESSI IN RETI WIRELESS AD-HOCRelatore: Candidato:Chiar. mo Prof. Andrea Acquaviva Giovanni CappelliniCorrelatori:Chiar. mo Prof. Alessandro BoglioloDott. Emanuele Lattanzi
  2. 2. SommarioGiovanni Cappellini • Contributo“Routing in reti • Terminali mobiliwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 • Reti di calcolatori • Protocollo 802.11b • MANET • Protocolli di routing per MANET • OLSR vs. AODV • Sperimentazioni pratiche • Conclusioni e prospettive
  3. 3. ContributoGiovanni Cappellini • Misure del consumo di potenza“Routing in retiwireless ad hoc” hoc” dei protocolli di routing basata22/02/2005 su hardware reale, non su simulazioni • Confronto dellimpatto sul consumo energetico di due protocolli di routing con diverse caratteristiche
  4. 4. Terminali mobiliGiovanni Cappellini I progressi“Routing in retiwireless ad hoc” hoc” dell’elettronica22/02/2005 hanno arricchito il mercato di terminali mobili alimentati a batteria. La loro ridotta autonomia costituisce un’importante sfida per ogni tipo di applicazione che li coinvolge.
  5. 5. Reti di calcolatoriGiovanni Cappellini Unire diversi computer in reti locali e unire“Routing in retiwireless ad hoc” hoc” diverse reti locali in Internet permette di22/02/2005 offrire dei servizi e di condividere delle funzionalità.
  6. 6. Reti di calcolatoriGiovanni Cappellini“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Per unire terminali mobili in una rete o come alternativa al cablaggio in casi in cui risulta inattuabile, esiste un protocollo per la comunicazione su canale wireless, denominato IEEE 802.11
  7. 7. IEEE 802.11Giovanni Cappellini Modalità Infrastructured:“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Ogni trasmissione di dati è intermediata da un Access Point o Base Station:
  8. 8. IEEE 802.11Giovanni Cappellini Modalità Ad-Hoc:“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 I terminali segnalano la loro presenza e trasmettono e ricevono dati nel contesto di unarchitettura di rete peer to peer
  9. 9. MANETGiovanni Cappellini Una rete di terminali mobili connessi“Routing in retiwireless ad hoc” hoc” in wireless in modalità ad hoc è detta22/02/2005 MANET, Mobile Ad-hoc NETwork. Si tratta di unalternativa a infrastrutture danneggiate o mancanti: eventi catastrofici, flotta di navi, acquisizione di dati in ambienti proibitivi.
  10. 10. MANETGiovanni Cappellini“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Situazioni di impiego delle MANET
  11. 11. Protocolli di routingGiovanni Cappellini In una MANET è possibile installare un protocollo di routing per fare in modo che due nodi distanti“Routing in retiwireless ad hoc” hoc” possano comunicare con la collaborazione di uno o più nodi interposti22/02/2005
  12. 12. Protocolli di routingGiovanni Cappellini Gli algoritmi “classici” vanno adattati,“Routing in reti perché la topologia di una MANET cambiawireless ad hoc” hoc” continuamente, in maniera improvvisa ed22/02/2005 imprevedibile. Ci sono varie famiglie di protocolli che annoverano diversi elementi; non esiste un protocollo “definitivo” ma ognuno di essi si adatta ad un certo tipo di rete, in base al numero dei nodi, al loro movimento, al tipo di trasmissioni ecc.
  13. 13. Famiglie di protocolliGiovanni Cappellini •Pro Active o Table Driven: ogni nodo“Routing in reti mantiene in una tabella continuamentewireless ad hoc” hoc” aggiornata le informazioni per22/02/2005 raggiungere ogni nodo della rete •Reactive o On Demand: quando un nodo necessita di trasmettere, richiede alla rete un percorso valido •Hybrid o Hierarchical: i nodi vengono divisi in due livelli diversi e vengono combinate diverse strategie
  14. 14. Famiglie di protocolliGiovanni Cappellini •Power Aware: mirati al risparmio di“Routing in reti potenzawireless ad hoc” hoc”22/02/2005 •Geographical: routing basato sulla posizione fisica dei nodi •Multicast: supporto del multicasting, per applicazioni di videoconferenza. •Geocasting: combinazione dei precedenti
  15. 15. OLSRGiovanni Cappellini Optimal Link State Routing: Protocollo di routing“Routing in reti Pro Active, che minimizza il numero di messaggiwireless ad hoc” hoc” di controllo TC permettendo solo agli MPR22/02/2005 (MultiPoint Relays) di trasmetterne
  16. 16. AODVGiovanni Cappellini Ad Hoc On Demand Distance Vector: Protocollo di“Routing in reti routing reactive, basato sul vettore delle distanze, conwireless ad hoc” hoc” pacchetti di Route Reply, Route Request e Route Error22/02/2005
  17. 17. OLSR vs. AODV • AODV: adatto per reti con poco movimentoGiovanni Cappellini dei nodi, traffico non intensivo; scalabile.“Routing in retiwireless ad hoc” hoc” • OLSR: adatto per applicazioni che non22/02/2005 sopportano la latenza. • AODV e OLSR sono stati scelti per le sperimentazioni per la validità delle loro implementazioni, e perché rappresentanti di due diverse famiglie
  18. 18. Setup • Tre terminali (un notebook e due palmari)Giovanni Cappellini con sistema operativo Debian/GNU Linux,“Routing in retiwireless ad hoc” hoc” dotati di scheda wireless PCMCIA.22/02/2005
  19. 19. Setup • Sycard Card Extender per rilevare ilGiovanni Cappellini consumo di corrente istantaneo della Card.“Routing in retiwireless ad hoc” hoc” • Hardware e Software National per la22/02/2005 cattura delle tracce.
  20. 20. TracceGiovanni Cappellini“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Trasmissioni di beacon
  21. 21. TracceGiovanni Cappellini“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Trasmissioni e ricezioni di beacon tra due nodi
  22. 22. TracceGiovanni Cappellini“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Trasmissioni e ricezioni di beacon fra tre nodi
  23. 23. TracceGiovanni Cappellini“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Con questa disposizione, aumenta il numero di ricezioni e il consumo di potenza
  24. 24. TracceGiovanni Cappellini“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Attivazione del protocollo OLSR
  25. 25. TracceGiovanni Cappellini“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Attivazione del protocollo AODV. Non ci sono differenze di rilievo rispetto a OLSR.
  26. 26. TracceGiovanni Cappellini“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Routing con protocollo OLSR
  27. 27. TracceGiovanni Cappellini“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Scambio di messaggi prima dell’inizio della fase di routing
  28. 28. TracceGiovanni Cappellini“Routing in retiwireless ad hoc” hoc”22/02/2005 Protocollo AODV con spostamento dei nodi.
  29. 29. ConclusioniGiovanni Cappellini • Le trasmissioni e lo spostamento dei“Routing in reti nodi hanno evidenziato come OLSRwireless ad hoc” hoc” reagisce in maniera instantanea,22/02/2005 consumando in questi casi meno energia. • OLSR grazie all’utilizzo degli MPR non evidenzia un maggiore consumo di corrente in stato inattivo.
  30. 30. ProspettiveGiovanni Cappellini Questo studio può essere“Routing in retiwireless ad hoc” proseguito: hoc”22/02/2005 • Nuovi scenari • Nuovi protocolli • Svilluppo di un nuovo protocollo

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