پروتکل مسیریابی DSR در شبکه های ادهاک موبایل

پروتكل مسیریابی DSR در شبکه های ادهاک موبایل

پروتکل مسیریابی DSR در شبکه های ادهاک موبایل

پروتکل مسیریابی DSR یا Dynamic Source Routing (مسیریابی منبع پویا) به کلاس پروتکل‌ های مبتنی بر درخواست نیز تعلق داشته و در شبکه های ادهاک مورد استفاده قرار می گیرد.

عملکرد پروتکل مسیریابی DSR :

در پروتکل DSR به گره این اجازه را می‌دهد که به صورت دینامیک و پویا یک مسیر را در بین جهش های متعدد شبکه شناسایی کند و از طریق آن به مقصد برسد و مسیر رسیدن به برخی نقاط مقصد، فقط وقتی تعیین می شود که کسی درخواست ارسال اطلاعات به مسیر مذکور و مقصد مورد نظر را داشته باشد. در مسیریابی هر بسته لیست کامل و منظمی از گره های که باید از آنها عبور کند را دارا می‌باشد.

پروتکل مسیریابی DSR از هیچ پیغام پریودیک مسیریابی استفاده نمی‌کند و از این طریق سرباره پهنای باند شبکه را کاهش داده، انرژی باتری را حفظ کرده و مانع از ایجاد تعداد زیادی به روز کننده‌ های مسیریابی در سرتاسر شبکه ادهاک می‌شود. در عوض پروتکل مسیریابی DSR مبتنی بر حمایت صورت گرفته از سوی لایه MAC می‌باشد. هر بسته ای بایستی آدرس کاملی(هر پرش در مسیر) از منبع به مقصد را حمل کند که درشبکه های وسیع کارآمد نمی باشد. این امر به این علت است که مقدار سرباره و متناسب با آن مصرف پهنای باند با افزایش قطر شبکه افزایش می یابد.

دو مدل اصلی کاربری تحت پروتکل مسیریابی DSR عبارتند:

 

۱- کشف مسیر پروتکل DSR :

در حالت کلی کشف مسیر هنگامی رخ می دهد که یک گره نیازمند ارسال پیام به گره دیگری باشد که از طریق مسیرهای شناخته شده موجود در دسترس نمی باشد. برای این منظور گره مبدأ یک بسته درخواست مسیر که دارای آدرس مقصد، شماره ترتیبی می باشد را به گره های همسایه خود ارسال می کند. گره های همسایه با دریافت بسته مذکور، شماره ترتیبی و آدرس مبدأ را ذخیره می کند و آدرس خود را به مسیر آینده اضافه می کند و بسته را دوباره ارسال می کند و این کار تا زمانی که بسته مذکور به مقصد برسد ادامه خواهد یافت.

کشف مسیر مکانیزمی است که به وسیله آن یک گره به نام S که می‌خواهد بسته‌ای را به یک مقصد به نام D بفرستد، یک مسیر مرجع را به D دریافت می‌دارد. برای برقراری یک مسیر مرجع S یک درخواست مسیریابی PREQ را به همراه یک ID منحصر به فرد درخواست همه پخش می‌کند که ممکن است به وسیله میزبان هایش در یک رنج انتقال بی‌سیم دریافت شود.

وقتی این پیام درخواست به مقصد یا گره‌ای برسد که اطلاعات مسیریابی به سمت آن مقصد را داراست آن گره یک پاسخ مسیر PREP را ارسال می‌دارد که این پاسخ دارای اطلاعات مربوط به مسیر می‌باشد. حافظه پنهان مسیر که در هر گره نگهداری می‌شود، مسیرهایی که آن گره شناخته یا در طول زمان تولید سرباره کرده است را ثبت می‌کند تا بدین‌ وسیله سرباره ایجاد شده در مرحله کف مسیر را کاهش ‌دهد.

ثبت شماره ترتیبی در هر گره به این منظور می باشد که اگر بسته مشابه دیگری دریافت شد، آن را به عنوان یک نسخه کپی محسوب کرده و از ارسال آن جلوگیری کند، در ضمن این گره ها شماره گام را هم ذخیره می کنند تا از آن در مسیر برگشت و ارسال پاسخ مقصد به مبدأ استفاده کنند. وقتی که یک گره یک بسته درخواست مسیر را دریافت کند براساس مراحل ذیل درخواست را مورد پردازش قرار می‌دهد.

۱- اگر هر جفت آنها (آدرس آغازگر و ID درخواست) برای این درخواست مسیر در لیست میزبانانی که اخیراً درخواست‌های دریافت داشته‌اند، وجود داشته باشد، در این صورت، این بسته درخواست مورد پردازش قرار نگرفته و دور انداخته می‌شود.

۲- اگر آدرس میزبان ها در بخش ثبت مسیر آن پیام درخواست، وجود داشته باشد، پردازش نمی‌شود و دور انداخته می‌شود.

۳- اگر غیر از موارد بالا باشد و اگر گره، همان هدف موردنظر باشد، ثبت مسیر کامل شده و پاسخ مسیر ارسال می‌شود.

۴- در غیر اینصورت گره به ثبت مسیر موجود در بسته درخواست مسیر، ضمیمه شده و دوباره همه پخش می‌شود. در شکل ۱ نمونه ای از این کشف مسیر آورده شده است.

پروتكل مسیریابی DSR در شبکه های ادهاک موبایل

شکل ۱ : نمونه ای از کشف مسیر در پروتکل DSR

۲- نگهداری مسیر پروتکل DSR :

بخش دوم یعنی نگهداری مسیر پس از کشف مسیر آغاز می شود. در خلال این بخش، همه اطلاعات ارسالی از طریق مسیرهای کشف شده قبلی به مقاصد خود فرستاده می شود. در واقع نگهداری مسیر مکانیزمی است که به وسیله آن یک ارسال‌کننده بسته (s)، تشخیص می‌دهد که آیا توپولوژی شبکه طوری تغییر کرده است که دیگر نمی‌تواند از آن مسیر به سمت مقصد D استفاده کند.

وقتی آن که قسمت که وظیفه نگهداری مسیررا دارد، مشکل‌ دار بودن یکی از مسیرها را تشخیص ‌دهد، مثلا اگر در طی مدت ارسال یک مسیر قطع شود ، پیغام خطای مسیر RERR را به گره مبدأ می‌فرستد. در نتیجه تمام مسیرهایی که شامل آن مسیر می‌شوند نادیده گرفته می‌شوند و یک مسیر جدید را درخواست می کند. این امر به این دلیل است که یک میزبان که در یک مسیر مرجع قرار گرفته از منطقه تحت پوشش بی‌سیم خارج شده و یا ارتباط آن قطع می‌شود. بنابراین آن مسیر دیگر قابل استفاده نمی‌باشد و این قطع ارتباط به وسیله کنترل فعالانه تأییدات یا به صورت غیرفعال از طریق حرکت به مد شناسایی، انجام می‌شود.

در پروتکل DSR گره ها می توانند مسیر چندگانه را در مخزن مسیر  ذخیره کنند. گره منبع مخزن مسیر را برای مسیر صحیح قبل از آغاز کشف مسیر چک کرده و در صورتی که مسیر صحیحی یافت شود نیازی به کشف مسیر نمی باشد که این عمل برای شبکه های که دارای تحرک کم می باشند بسیار مفید است و چون مسیرها در مخزن مسیر ذخیره می شوند برای مدتی طولانی معتبر است.

روش های بهینه‌ سازی الگوریتم DSR :

 

استفاده کامل از مسیر پنهان :

یکی از این روش‌ های بهینه‌ سازی استفاده کامل از مسیر پنهان است، داده‌های موجود در هر گره میزبان ممکن است به هر ترتیبی ذخیره شده باشند ولی در مسیرهای فعال هر مسیر دارای درختی از مسیرهاست که از خود آن ریشه می‌گیرد.

یک host هنگامی که به وجود یک مسیر جدید پی برد می‌تواند به معلومات خود، در حافظه پنهان مسیر خود، اضافه کند. اگر یک host داده دریافتی را به host های دیگر بفرستد این host منتظر دریافت داده‌های مسیر کامل داده تا مقصد می‌ماند.

اگر یک host این مسیر را به host موردنظر برگرداند، این host مسیر را به گره‌های قبلی اطلاع می‌دهد و در نتیجه آن گره‌ها مسیر را در حافظه پنهان خود اضافه می‌کنند، بنابراین همه اطلاعات مسیرهای شبکه به صورت ذاتی همه پخش می‌شوند.

بازتاب مسیرهای کوتاهتر :

از روش های دیگر بهینه‌ سازی بازتاب مسیرهای کوتاهتر است. در این وضعیت هنگامی که دو گره به اندازه کافی به هم نزدیکتر می‌شوند ممکن است مسیر کوتاهتری، بین آنها به وجود آید، بنابراین بهتر است که ارتباط از طریق مسیر کوتاهتر ایجاد شود.

اداره ‌کردن تکه‌ های مختلف شبکه :

روش دیگر بهینه‌ سازی، اداره ‌کردن تکه‌ های مختلف شبکه است. یک خطای معمول که در شبکه‌ های ادهاک اتفاق می‌افتد این است که هنگامی که بین دو گره که از هم دورند نیاز به برقراری ارتباط باشد و تعداد گره کافی برای ایجاد یک رشته ارتباطی بین آنها نباشد، نیاز به یک الگوریتم کشف مسیر پیدا می‌شود، به علت دور بودن دو گره، داده‌های درخواست مسیر بسیاری در شبکه پخش می‌شود که خیلی از آنها غیرسازنده است. برای حل این مشکل می‌توان شبکه را به قسمت های مختلف تقسیم کرد و الگوریتم‌ های مسیریابی را در داخل این قسمت ها اداره کرد.

مزیت های پروتکل مسیریابی DSR :

پروتکل DSR خطوط متقارن را پشتیبانی می‌کند. (متقارن به مفهوم این است که هزینه و زمان رفت و برگشت یکی است). همچنین در پروتکل DSR هنگامی که یک مسیر غیرقابل دسترس تشخیص داده شود و در همان زمان مسیر جایگزینی دیگری برای آن پیدا می‌شود، مسیر جایگزین می‌تواند جایگزین مسیر قبلی در جداول مسیریابی شود. این پروتکل برای شبکه های که کمتراز ۱۰۰ گره دارند مناسب است. مزیت DSR این است که گره ها نیاز به تبادل های متناوب یا پیام های hello ندارند که گره ها می توانند به مد استراحت جهت ذخیره توان وارد شوند. این امر باعث ذخیره مقدار قابل توجهی پهنای باند در شبکه می شود


مشاهده ویدئو در این باره

خوشحال خواهیم شد اگر نظر خودتون رو درباره این مطلب ثبت کنید

خطا!دکمه ریفریش را بزنید