Tema 4.- Redes inalámbricas Ad Hoc

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1 Tema 4.- Redes inalámbricas Ad Hoc A. Conceptos generales B. Encaminamiento i. DSR ii. AODV iii. OLSR C. Calidad de servicio D. Control de potencia Nitin H. Vaidya, Tutorial on Mobile Ad Hoc Networks: Routing, MAC and Transport agradecimientos/acknowledgments Issues disponible en Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/

2 Mobile Ad-hoc Networks (MANETs) Redes formadas por nodos móviles con conexión inalámbrica. No utilizan ninguna infraestructura preexistente o Existen soluciones híbridas conocidas como redes mesh En una MANET la movilidad ha un importancia crucial. o Las rutas varían en el tiempo o Problemas de particionamiento 2

3 Porqué las redes ad hoc? Disponer de infraestructura cableada fija o puntos de acceso no siempre es posible o viable o No resulta práctico en entornos civiles de carácter temporal o No se dispone o Puede haber sido destruida, por ejemplo en entornos de desastres naturales Las redes ad hoc o Se pueden desplegar de forma flexible en entornos que no disponen de infraestructura fija 3

4 4 Coches inteligentes y carreteras inteligentes. Los sistemas de abordo hablan con la carreteras. Un caso ejemplar : Traffic networks Por ejemplo: FleetNet Internet on the Road. Ad Hoc Radio Network for Inter- Vehicle Communications o Ofrece: o Cooperative driver assistance: Emergency notification Overtaking assistance Obstacle warning o Decentralized floating car data: Traffic jam monitor Dynamic navigation Route weather forecast o User communications and information services: Hot-spot Internet access Inter-vehicle chat Distributed games

5 Varios tipos Entorno completamente simétrico o todos los nodos tiene capacidades y responsabilidades idénticas Entornos asimétricos; pueden variar: o Los radios de transmisión o La duración de las baterías o La capacidad de proceso o Capacidad de encaminamiento o Las tecnologías utilizadas A menos que esté indicado de otra manera, se asume implícitamente el entorno completamente simétrico en el que todos los nodos tienen idénticas capacidades y responsabilidades 5

6 6 Cómo encaminar paquetes entre estaciones Cómo hacerlo de forma eficiente Otros retos: o Calidad de servicio o Configuración o Descubrimiento de servicios o Seguridad y privacidad o Prestaciones TCP o... Limitaciones de las redes ad hoc o relativas al medio inalámbrico Radio de transmisión limitado (Encaminamiento complejo) Ancho de banda reducido Errores de transmisión/perdidas de paquetes Seguridad restringida o relativas al carácter móvil de las estaciones Topología dinámicas (rutas dinámicas) Energía reducida Retos de las redes ad hoc [Corson99], S. Corson and J. Macker, Mobile Ad hoc Networking (MANET): Routing Protocol Performance Issues and Evaluation Considerations, RFC 250, January 999.

7 seguridad sensores aplicaciones TCP/UDP TCP IP IEEE 802. Middleware MobileIP MANETs zeroconf Bluetooth Visión general Mobile ad hoc networking: imperatives and challenges, Imrich Chlamtac, Marco Conti, Jennifer J.-N. Liu, Ad Hoc Networks, Elsevier, (2003). 7

8 Tema 4.- Redes inalámbricas Ad Hoc A. Conceptos generales B. Encaminamiento i. DSR ii. AODV iii. OLSR C. Calidad de servicio Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/

9 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ Network with nodes, edges Goal: transfer message from one node to another o Which is the best path? o Who decides - source or intermediate nodes? Routing Overview msg

10 Which path? o Generally try to optimize one of the following: Shortest path (fewest hops) Shortest time (lowest latency) Shortest weighted path (utilize available bandwidth, battery) Who determines route? o Source ( path ) routing [Like airline travel] Source specifies entire route Intermediate nodes just forward to specified next hop o Destination ( hop-by-hop ) routing [Like postal service] Routing Overview Source specifies only destination in message header Intermediate nodes look at destination in header, consult internal tables to determine appropriate next hop 0

11 MANET Routing Properties No external network setup: self-configuring Efficient when network topology is dynamic (frequent network changes links break, nodes come and go) Self Starting Adapt to network conditions Qualitative Properties o Distributed operation o Loop Freedom o Demand Based Operation o Security o Sleep period operation o Unidirectional link support Quantitative Properties o End-to-End data throughput o Delays o Route Acquisition time o Out of order delivery (percentage) o Efficiency

12 Why is Routing in MANET different? Host mobility o link failure/repair due to mobility may have different characteristics than those due to other causes Rate of link failure/repair may be high when nodes move fast New performance criteria are used o route stability despite mobility o energy consumption o host position Dynamic Solution much more difficult to be deployed 2

13 Protocolos proactivos Tipos de protocolos de encaminamiento o Determinan las rutas independientemente del modelo de tráfico o Los tradicionales protocolos link-state y distance-vector son proactivos Protocolos reactivos o Mantiene las rutas solamente si es necesario La tercera vía: los protocolos híbridos Aspectos a tener en consideración o Tiempo de espera para el descubrimiento de la ruta Los protocolos proactivos normalmente tienen una latencia menor gracias al uso de caches Los protocolos reactivos pueden tener mayor latencia Una ruta entre A y B es establecida solo si A intenta transmitir a B o Overhead del descubrimiento y del mantenimiento de la ruta Los protocolos reactivos pueden tener un overhead menor por que buscan las rutas únicamente cuando es necesario Los protocolos proactivos pueden tener un overhead mayor por que siempre están actualizando las rutas 3 Que solución adoptar depende del tipo di trafico y del tipo de movilidad!!

14 IETF WG: Mobile Ad-hoc Networks (manet) o manet Working Group Purpose of MANET working group o standardize IP routing protocol functionality suitable for wireless routing application within both static and dynamic topologies with increased dynamics due to node motion or other factors. Approaches are intended to be: o relatively lightweight in nature o suitable for multiple hardware and wireless environments, and address scenarios o MANETs are deployed at the edges of an IP infrastructure o hybrid mesh infrastructures (e.g., a mixture of fixed and mobile routers) should also be supported by MANET specifications and management features. 4

15 Description of Working Group Using mature components from previous work on experimental reactive and proactive protocols, the WG will develop two Standards track routing protocol specifications: o Reactive MANET Protocol (RMP) o Proactive MANET Protocol (PMP) Both IPv4 and IPv6 will be supported. Routing security requirements and issues will also be addressed. 5

16 Done Done Done Done Done Done Done Done Done Done Done Done Done Done Done Done Mar 05 Post as an informational Internet-Drafts a discussion of mobile ad-hoc networking and issues. Agenda bashing, discussion of charter and of mobile ad hoc networking draft. Discuss proposed protocols and issues. Redefine charter. Publish Informational RFC on manet design considerations Review the WG Charter and update Submit AODV specification to IESG for publication as Experimental RFC Develop I-D for potential common manet encapsulation protocol approach Submit initial I-D(s) of candidate proposed routing protocols and design frameworks Promote implementation, revision, and testing of initial proposed I-D(s) Explore basic performance and implementation issues of initial approaches Explore proposed proactive protocol design commonalities Submit DSR specification to IESG for publication as Experimental RFC Submit OLSR specification to IESG for publication as Experimental RFC Submit TBRPF specification to IESG for publication as Experimental RFC Develop a further focused problem statement and address an approach for a common engineering work effort Reevaluate the WG's potential based on the problem statement consensus Submit initial ID of RMP for WG review Goals and Milestones 6 Mar 05 Mar 05 Jun 05 Nov 05 Feb 06 Feb 06 Feb 06 Mar 06 Submit initial ID of PMP for WG review Submit inital ID of generalized MANET flooding approach Revise WG documents and review Document initial implementation progress and experience Revise documents based upon implementation experience Submit RMP specification and supporting documentation to IESG for publications as Proposed Standard Submit PMP specification and supporting documentation to IESG for publications as Proposed Standard Submit MANET flooding specification to IESG for publication as Experimental Standard Review and update milestones

17 Protocolos propuestos D. Johnson, D. Maltz, and Y-C. Hu. The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks (DSR), draft-ietf-manet-dsr-0.txt. Internet Draft (work in progress), April C. Perkins, E. Belding-Royer, and S. Das. Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing. Request for Comments (Experimental) 356, July T. Clausen and P. Jacquet. Optimized Link State Routing Protocol OLSR. Request for Comments (Experimental) 3626, October R. Ogier, F. Templin, and M. Lewis. Topology Dissemination Based on Reverse-Path Forwarding (TBRPF). Request for Comments (Experimental) February I. Chakeres, E. Belding-Royer, and C. Perkins. Dynamic MANET On-demand (DYMO) Routing, draft-ietf-manet-dymo-02.txt. Internet Draft (work in progress), June T. Clausen. The Optimized Link-State Routing Protocol version 2, draft-clausenmanet-olsrv2-0. Internet Draft (work in progress), August J. Macker. Simplified Multicast Forwarding for MANET, draft-ietf-manet-smf-00.txt. Internet Draft (work in progress), June Y muchos más: o 7

18 Protocolos propuestos D. Johnson, D. Maltz, and Y-C. Hu. The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks (DSR), draft-ietf-manet-dsr-0.txt. Internet Draft (work in progress), April C. Perkins, E. Belding-Royer, and S. Das. Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing. Request for Comments (Experimental) 356, July T. Clausen and P. Jacquet. Optimized Link State Routing Protocol OLSR. Request for Comments (Experimental) 3626, October R. Ogier, F. Templin, and M. Lewis. Topology Dissemination Based on Reverse-Path Forwarding (TBRPF). Request for Comments (Experimental) February I. Chakeres, E. Belding-Royer, and C. Perkins. Dynamic MANET On-demand (DYMO) Routing, draft-ietf-manet-dymo-02.txt. Internet Draft (work in progress), June T. Clausen. The Optimized Link-State Routing Protocol version 2, draft-clausenmanet-olsrv2-0. Internet Draft (work in progress), August J. Macker. Simplified Multicast Forwarding for MANET, draft-ietf-manet-smf-00.txt. Internet Draft (work in progress), June Y muchos más: o 8

19 Una primera solución se basa en utilizar flooding controlado Uso del flooding para la entrega de datos nodo que acaba de enviar una trama nodo que acaba de recibir una trama envio broadcast de una trama S E B F C J A G H K Y Z L M D N I destino 9

20 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ A Uso del flooding para la entrega de datos nodo que acaba de enviar una trama Y nodo que acaba de recibir una trama envio broadcast de una trama Z S L E B F M C J G D H K N I posible colisión!!

21 Uso del flooding para la entrega de datos nodo que acaba de enviar una trama nodo que acaba de recibir una trama envio broadcast de una trama S E B F C A G H Y Z L M J D K I N 2 recibe la trama pero no la reenvía por que ya lo ha hecho

22 Uso del flooding para la entrega de datos nodo que acaba de enviar una trama nodo que acaba de recibir una trama envio broadcast de una trama S E B F C A G H Y Z L M J D K I N 2 2 recibe la trama de J y de K (entre ellos son hidden) posible colisión

23 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ A Uso del flooding para la entrega de datos nodo que acaba de enviar una trama Y nodo que acaba de recibir una trama envio broadcast de una trama Z S L E M B F J C G D H K I N D no reenvía por que es el destino final

24 Uso del flooding para la entrega de datos nodo que acaba de enviar una trama nodo que acaba de recibir una trama envio broadcast de una trama S E B F C A G H Y Z L M J D K I N 2 4 El El flooding floodingha ha teminado! teminado!

25 Uso del flooding para la entrega de datos Muchos protocolos utilizan el flooding (limitado) de los paquetes del control, en vez de los paquetes de los datos. Los paquetes de control se utilizan para descubrir las rutas. Las rutas establecidas se utilizan posteriormente para enviar los paquetes de datos. La sobrecarga que se debe al flooding de los paquetes de control se amortiza gracias a los paquetes de los datos transmitidos entre los floodings consecutivos de paquetes del control. Ventajas Sencillo Es más eficiente si la tasa de envío es baja el overhead de los procesos de búsqueda y mantenimiento de rutas explicitas resulte ser más alto o Ej.: en el caso que los nodos transmitan pocos mensajes de tamaño pequeño y que la topología varíe muy a menudo Potencialmente la entrega de los datos es más fiable, por que se pueden utilizar múltiples rutas. Desventajas Overhead potencialmente muy alto o en el peor de los casos todos los nodos alcanzable por el nodo fuente recibirán los datos Potencialmente la entrega de los datos es menos fiable a causa del uso de difusiones.? o Ej.: las difusiones con el MAC de IEEE 802. son pocos fiables 2 5

26 Tema 4.- Redes inalámbricas Ad Hoc A. Conceptos generales B. Encaminamiento i. DSR ii. AODV iii. OLSR C. Calidad de servicio D. Control de potencia Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/

27 Dynamic Source Routing (DSR) David B. Johnson, David A. Maltz, Yih-Chun Hu, The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks, <draft-ietf-manet-dsr-0.txt> Redes de tamaño medio (200 nodos), admite altas velocidades Cuando el nodo S desea enviar un paquete al nodo D, pero no tiene una ruta hacia D, inicia un descubrimiento de la ruta (route discovery). El nodo fuente S hace un flooding de Route Request (RREQ) Cada nodo añade su propio identificador cuando reenvía un RREQ. Uso del send buffer Uso de RREQ identifier 2 7

28 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ [X,Y] A nodo que acaba de enviar una RREQ nodo que acaba de recibir una RREQ L lista de IDs añadidos al RREQ S [S] B C H I E Uso del Route Request en DSR Y F M J G D K N destino

29 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ [X,Y] A nodo que acaba de enviar una RREQ nodo que acaba de recibir una RREQ L lista de IDs añadidos al RREQ S B C [S,C] H I Uso del Route Request en DSR Y Z E [S,E] L F M J G D K N posible colisión!!

30 [X,Y] nodo que acaba de enviar una RREQ nodo que acaba de recibir una RREQ S E B C A H L lista de IDs añadidos al RREQ Uso del Route Request en DSR Y Z L F [S,E,F] M J G [S,C,G] D K I N 3 0 recibe el RREQ pero no lo reenvía por que ya lo ha hecho

31 [X,Y] nodo que acaba de enviar una RREQ nodo que acaba de recibir una RREQ L lista de IDs añadidos al RREQ S E B F C A G H Uso del Route Request en DSR Y Z L M J [S,E,F,J] D K[S,C,G,K] I N 3 recibe la trama de J y de K (entre ellos son hidden) posible colisión

32 [X,Y] nodo que acaba de enviar una RREQ nodo que acaba de recibir una RREQ L lista de IDs añadidos al RREQ S E B F C A G H Uso del Route Request en DSR Y Z L M [S,E,F,J,M] J D K I N 3 2 D no reenvía por que es el destino final

33 En destino D al recibir el primer RREQ envía un Route Reply (RREP) RREP se envía usando la ruta obtenida invirtiendo la que está en el RREQ que se ha recibido A B S C E Uso del Route Reply RREP [S,E,F,J,D] G F J D Z M Y L H K I N 3 3

34 Route Reply en DSR El Route Reply puede ser enviado invirtiendo la ruta en el Route Request (RREQ) solo si tenemos la garantía que los enlaces sean bi-direccionales o Para garantizarlo el RREQ es reenviado solo si se recibe desde un enlace que sabemos ser bi-direccional Si se permiten enlaces unidireccionales (asimétricos) entonces el RREP tiene que utilizar un route discovery desde D hacia S o A menos que D ya tenga una ruta hacia S o Si un route discovery es iniciado por D hacia S, entonces el Route Reply es piggybacked hacia S desde D. El uso del estándar IEEE 802. para enviar datos implica que los canales son bi-direccionales (por que se utilizan los ACKs) 3 4

35 Dynamic Source Routing (DSR) Cuando el nodo S recibe el RREP, memoriza en cache la ruta Cuando el nodo S envía un paquete de datos a D, la ruta está incluida en la cabecera o por eso el nombre de source routing Los nodos intermedio utilizan solo y únicamente la ruta incluida en la cabecera para saber a quien tienen que reenviar el paquete. 3 5

36 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ La cabecera de los paquetes va creciendo al aumentar de la longitud de la ruta S DATA [S,E,F,J,D] E B C A H I G F Data Delivery in DSR Y Z M L J D K N

37 Optimizaciones de DSR: Route Caching (/2) Cada nodo guarda en cache todas las rutas que pueda descubrir. Cuando el nodo S descubre la ruta [S,E,F,J,D] hacia el nodo D, el nodo S descubre también la ruta [S,E,F] hacia el nodo F 2. Cuando el nodo K recibe Route Request [S,C,G] destinado al nodo D, el nodo K descubre la ruta [K,G,C,S] hacia el nodo S 3. Cuando el nodo F retransmite Route Reply RREP [S,E,F,J,D], el nodo F descubre la ruta [F,J,D] hacia el nodo D 4. Cuando el nodo E retransmite Data [S,E,F,J,D] descubre la ruta [E,F,J,D] hacia el nodo D Y B S C E F J Z M L A H I G K D N 3 7

38 Optimizaciones de DSR: Route Caching (2/2) Los nodos, además pueden descubrir rutas por medio del overhearing Uso de las caches: o Cuando un nodo X recibe un Route Request para un nodo D y tiene en su cache una ruta hacia ese nodo puede contestar directamente o Cuando el nodo S descubre que una ruta al nodo D está interrumpida, utiliza otra ruta, si existe, de su cache local. Si no, el nodo S comienza un route discovery Posible problema del uso de las caches: o en entornos altamente móviles el uso de las caches puede afectar las Y prestaciones B S C E F J Z M L A H I G K D N 3 8

39 J envía un route error a S utilizando la ruta J-F-E-S cuando su intento de entregar el paquete de datos a D falla Los nodos que escuchan el RERR actualizan sus caches Cada nodo es responsable de confirmar que ese enlace se puede utilizar para transmitir datos. o Ack del MAC (p.ej., 802.) o Passive acks odsr-specificack B S Route Error (RERR) Y Z E RERR [J-D] M L F J C A H G K D I N 3 9

40 Características adicionales Técnica del Expading ring en la búsqueda de rutas utilizando el campo TTL de los paquetes o non propagating Route Request Técnica de Route salvaging en el mantenimiento de las rutas o Sustitución dinámica de las rutas por nodos intermedios o El numero de salvamientos es limitado Técnica de Automatic route shortening para optimizar las rutas o Uso de gratuitous Route Reply Uso de flujos de datos: los flows 4 0

41 Se gestionan solo las rutas entre nodos que quieren comunicarse o se reduce la carga para mantener varias rutas El uso de la cache puede reducir la carga de futuros procesos de route discovery Un solo proceso de RR puede producir variar rutas hacia el destino gracias a las respuestas de las caches de los nodos intermedios DSR: ventajas y desventajas El tamaño de la cabecera crece al crecer de la ruta debido al uso del source routing El flooding de las peticiones de ruta puede potencialmente alcanzar todos los nodos en la red. Hay que evitar las colisiones producidas por la retransmisión de los RREQ o se insertan retardos aleatorio antes de enviar el RREQ. Aumento de la contienda para el acceso al canal si se producen demasiadas RR por nodos que usan sus caches o Problema de la tormenta de Route Reply. o se puede evitar forzando un nodo a no enviar un RREP si escucha otro RREP con una ruta más corta Un nodo intermedio puede corromper las caches de otros nodos enviando RREP utilizando una cache obsoleta 4

42 Tema 4.- Redes inalámbricas Ad Hoc A. Conceptos generales B. Encaminamiento i. DSR ii. AODV iii. OLSR C. Calidad de servicio D. Control de potencia Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/

43 Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing (AODV) Charles E. Perkins, Elizabeth M. Belding-Royer, and Samir Das, Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing, IETF RFC 356 El DSR incluye el encaminamiento fuente en la cabecera de los paquetes. Si el tamaño de los paquetes resultantes es muy grande puede afectar a las prestaciones, sobre todo si los paquetes de datos son pequeños AODV intenta mejorar DSR utilizando tablas de encaminamiento en los nodos de forma que los paquetes no tengan que llevar información sobre de la ruta AODV mantiene la característica del DSR que las rutas son mantenidas solo para los nodos que quieren comunicar 4 3

44 Basic Routing Protocol o known also as Distributed Bellman-Ford or RIP Every node maintains a routing table o all available destinations o the next node to reach to destination o the number of hops to reach the destination Periodically send table to all neighbors to maintain topology Bi-directional links are required! Distance Vector 4 4 Thanks to Raoul Reuter

45 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ A Dest. Next Metric A A 0 B B C B 3 Thanks to Raoul Reuter 2 B Dest. Next Metric A A B B 0 C C 2 Distance Vector (Tables) C Dest. Next Metric A B 3 B B 2 C C 0

46 Routing table is updated A (A, ) (B, 0) (C, ) (A, ) (B, 0) (C, ) B Distance Vector (Update) B broadcasts the new routing information to his neighbors C Dest. Next Metric Dest. Next Metric Dest. Next Metric A A 0 A A A B 3 2 B B B B 0 B B C B 3 2 C C C C Thanks to Raoul Reuter

47 A (A, ) (B, 0) (C, ) (D, 2) B Distance Vector (New Node) broadcasts to update tables of C, B, A with new entry for D (A, 2) (B, ) (C, 0) (D, ) C (D, 0) D Dest. Next Metric Dest. Next Metric Dest. Next Metric A A 0 A A A B 2 B B B B 0 B B C B 2 C C C C 0 D B 3 D C 2 D D 4 7 Thanks to Raoul Reuter

48 Broken Link and consequent Loops Dest. D Dest. D Next B Next B A A Metric Metric 3 3 (D, 2) B Dest.c (D, 2) B Dest. D D Next C Next C Metric Metric 2 2 Dest. Dest. D D Next Next B DB C C Distance Vector Metric Metric 3 D D 4 8 Thanks to Raoul Reuter

49 create the Count to Infinity problem A (D,4) (D,2) (D,5) (D,4) (D,3) (D,2) B C Distance Vector D Dest. Next Metric Dest.c Next Metric Dest. Next Metric D B 3, 5, D C 2, 4, 6 D B 3, 5, 4 9 Thanks to Raoul Reuter

50 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ Issues in ad-hoc networks: o Loops Bandwidth reduction in network Unnecessary work for loop nodes o Count to Infinity Very slow adaptation to topology changes. Thanks to Raoul Reuter Distance Vector

51 Los mensajes de Route Requests (RREQ) son reenviados de manera similar a DSR AODV Cuando un nodo retransmite un Route Request, activa también una ruta inversa que apunta a la fuente o AODV supone canales bidireccionales Cuando el destino recibe el Route Request, responde enviando un Route Reply El Route Reply recorre la ruta activada a través del envío del Route Request 5

52 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ A nodo que acaba de enviar una trama nodo que acaba de recibir una trama envió broadcast de una trama RREQ S E B C H I G Envio del Route Request Y Z L F M J D K N destino

53 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ A nodo que acaba de enviar una trama nodo que acaba de recibir una trama envió broadcast de una trama RREQ Links de la ruta inversa S E B C H I Envio del Route Request Y Z L F M J G D K N posible colisión!!

54 nodo que acaba de enviar una trama nodo que acaba de recibir una trama envió broadcast de una trama RREQ Links de la ruta inversa S E B C A H Envio del Route Request Y Z L F M J G D K 5 4 I N recibe la trama pero no la reenvía por que ya lo ha hecho

55 nodo que acaba de enviar una trama nodo que acaba de recibir una trama envió broadcast de una trama RREQ Links de la ruta inversa S E B C A H Envio del Route Request Y Z L M F J G D K 5 5 I recibe la trama de J y de K (entre ellos son hidden) posible colisión N

56 nodo que acaba de enviar una trama nodo que acaba de recibir una trama envió broadcast de una trama RREQ Links de la ruta inversa S E B C A H Envio del Route Request Y Z L M F J G D K 5 6 I D no reenvía por que es el destino final N

57 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ A nodo que acaba de enviar una trama nodo que acaba de recibir una trama envió broadcast de una trama RREQ Links de la ruta inversa S E B C H I G F Envio del Route Reply Y Z L M J D K N

58 Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/ Los enlaces de la ruta de envío son establecido cuando el mensaje de RREP recorre la ruta inversa S E B C A H I Setup del la ruta de envío Y Z L M F J G D K N

59 Route Reply in AODV Detalles sobre el uso del route reply o Un nodo intermedio (no el destino final) puede también enviar un Route Reply (RREP) si conoce una ruta más reciente que la que se sabe el sender S o Para determinar se la ruta conocida por un nodo intermedio es más reciente se utilizan los destination sequence numbers Si Node:dsn >= RREQ:dsn no reenvio o La probabilidad que un nodo intermedio envíe un Route Reply es inferior en AODV que en DSR Un Route Request nuevo desde S para un destino se le asigna un destination sequence number más alto. Un nodo intermedio que conoce la ruta, pero con un numero de secuencia más pequeño, no puede enviar un Route Reply Timeouts o Una entry de una tabla de encaminamiento que esta memorizando un reverse path es cancelada después de un intervalo de timeout este intervalo tiene que ser suficientemente largo para que el RREP pueda volver hacia atrás o Una entry de una tabla de encaminamiento que esta memorizando un forward path es cancelada si no utilizada después de un intervalo active_route_timeout 5 9

60 Notificación sobre interrupción de enlaces Un nodo vecino de X se considera activo para una entry de la tabla de encaminamiento si este vecino ha enviado un paquete dentro de el intervalo active_route_timeout, paquete que ha sido reenviado utilizando esa entry Cuando una una enlace -hop in una tabla de encaminamiento se interrumpe, se avisan a todos los vecinos activo Las interrupciones de enlaces se propagan utilizando los mensajes de Route Error, que también sirven para actualizar los destination sequence numbers o cuando un nodo X no puede reenviar un paquete desde S a D sobre el link (X,Y), genera un mensaje RERR o el nodo X incrementa el destination sequence number para D en su cache o este numero, una vez incrementado (=N) es incluido en el RERR o cuando el nodo S recibe el RERR, activa un un nuevo proceso de búsqueda de D utilizando un destination sequence number como mínimo de valor igual a N o cuando el nodo D recibe el route request con destination sequence number N, actualizará su sequence number a N, a menos que no sea ya mayor de N 6 0

61 Link Failure Detection Hello messages: Neighboring nodes periodically exchange hello message Absence of hello message is used as an indication of link failure Alternatively, failure to receive several MAC-level acknowledgement may be used as an indication of link failure 6

62 Por que los Sequence Numbers in AODV Para evitar la presencia de rutas viejas o no validas o permite determinar cual de las rutas es más nueva Para prevenir la formación de bucles o Suponiendo que A no sabe nada de la interrupción del enlace C-D por que el RERR enviado por C se ha perdido A B C D E o C efectúa un route discovery buscando a D. EL nodo A recibe el RREQ, por ejemplo vía la ruta C-E-A o El nodo A contestara por que A conoce una ruta hacia D pasando por B o Obtenemos un bucle, por ejemplo, C-E-A-B-C A B C D 6 2 E

63 Tema 4.- Redes inalámbricas Ad Hoc A. Conceptos generales B. Encaminamiento i. DSR ii. AODV iii. OLSR C. Calidad de servicio D. Control de potencia Redes Inalámbricas y Computación Ubicua/

64 Optimized Link State Routing (OLSR) Thomas Clausen, Philippe Jacquet, Project Hipercom INRIA, Optimized Link State Routing Protocol, RFC 3626 Protocolo proactivo basado en una optimización de los clásicos protocolos link-state, como el OSPF. Adapto para redes donde el trafico es random y esporádico entre un gran numero de nodos, y cuando los nodos que intercomunican varían en el tiempo Esta preparado para suportar extensiones, como funcionamiento en sleep mode, routing multicast, etc. No requiere modificar la estructura de los paquetes IP 6 4

65 La sobrecarga de hacer broadcasting de la información sobre el estado de los enlaces se reduce limitando el numero de nodos que reenvían esta información o Una difusión desde el nodo X es reenviada solo por sus multipoint relays o Los multipoint relays del nodo X son sus vecinos escogidos de manera que cada vecino two-hop de X sea un vecino one-hop de por lo menos un multipoint relay de X o Cada nodo transmite su lista de vecinos en mensajes periódicos, de forma que todos los nodos puedan saber cuales son sus vecinos two-hops, para poder escoger sus multipoint relays Son necesarias 24 retransmisio nes para difundir el mensaje hasta tres salto de distancia Son necesarias retransmisione s para difundir el mensaje hasta tres salto de distancia LSR vs. OLSR nodo que retransmite 6 5 nodo que retransmite

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