Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. Las características de las Redes Ad Hoc impiden la utilización de protocolos de enrutamiento desarrollados para redes cableadas. Es necesario superar los problemas tales como topología dinámica, recursos de ancho de banda y batería limitada y seguridad reducida. Debido al interés por las redes Ad Hoc se ha establecido dentro del IETF (Internet Engineering Task Force, Grupo de Tareas de Ingeniería de Internet) un nuevo grupo de trabajo denominado Mobile Ad Hoc Networking group (MANET), cuyo principal objetivo es estimular la investigación en el área de las Redes Ad Hoc.
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. Existen cerca de 60 propuestas de enrutamiento diferentes. Solamente cuatro de estas propuestas han resistido la fuerte competencia. Los protocolos:
AODV (Ad Hoc On Demand Distance Vector). DSR (Dynamic Source Routing for Protocol Mobile Ad hoc Networks). OLSR (Optimized Link State Routing Protocol). TBRPF (Topology Broadcast based on Reverse-Path Forwarding).
Los protocolos AODV y OLSR han alcanzado el nivel de RFC (Request for Comment)
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. Red con Nodos Objetivo: Transferencia de mensajes de un nodo a otro.
Cual es el "mejor" camino?
Quien decide – fuente o nodos intermedios?
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. Protocolos Proactivos (basados en tablas) Determinan las rutas independientemente del modelo de tráfico Buscan rutas periódicamente, suponiendo que serán útiles Ejemplo: OLSR.
Protocolos Reactivos (por demanda) Buscan y mantienen las rutas solamente si es necesario Ejemplo: AODV, DSR
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. Aspectos a tener en consideración
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.
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.
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. Protocolos Unicast
DSR (Dynamic Source Routing, Fuente de enrutamiento dinámico)
AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector, Protocolo de enrutamiento a demanda ad hoc del vector distancia )
OLSR (On-demand Link State Routing, Protocolo de enrutamiento de estado de enlace optimizado)
ZRP (Zone Routing Protocols, Protocolo de enrutamiento de la zona)
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. Uso del flooding para la entrega de datos
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. 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.
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. Uso del flooding para la entrega de datos 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. Ejemplo: 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.
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. Uso del flooding para la entrega de datos 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. –Flooding usa transmisión broadcast y es muy difícil implementar un broadcast fiable sin incrementar la sobrecarga – Broadcasting en IEEE 802.11 MAC es no fiable – En nuestro ejemplo los nodos J y K podrían transmitir al nodo D simultáneamente, resultando en una pérdida del paquete.
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. DSR (Dynamic Source Routing, Fuente de enrutamiento dinámico) 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 Route Request (RREQ) Cada nodo añade su propio identificador cuando reenvía un RREQ. Uso del “send buffer” Uso de RREQ identifier
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. DSR (Dynamic Source Routing) Uso del Route Request
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. DSR (Dynamic Source Routing) Uso del Route Reply 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. El uso del estándar IEEE 802.11 para enviar datos implica que los canales son bi-direccionales (por que se utilizan los ACKs)
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. DSR (Dynamic Source Routing) 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.
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. DSR (Dynamic Source Routing) Data Delivery in DSR
Protocolos de Enrutamiento en Redes MANET. DSR (Dynamic Source Routing) Optimizaciones de DSR: Route Caching
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