پروتكل مسیریابی MAODV در شبکه های ادهاک موبایل

پروتكل مسیریابی MAODV در شبکه های ادهاک موبایل

پروتكل مسیریابی MAODV یا multicast adhoc on demand distance vector protocol از پروتکل های مسیریابی شبکه های ادهاک می باشد که جزء پروتکل های مسیریابی چند پخشی می باشد.

عملکرد پروتكل مسیریابی MAODV

در الگوریتم MAODV مسیرها به هنگام نیاز کشف می شوند و کشف مسیر نیز از طریق انتشاری (همه پخشی) صورت می‌گیرد. این مکانیزم منجر به تطبیق سریع با تغییر شرایط می شود و به پردازش و حافظه کمتری نیاز دارد، در نتیجه از شبکه استفاده کمتری می‌‍ شود. این الگوریتم درخت های چند پخشی اشتراک دوطرفه ای را می سازد که به وسیله آن بین گیرنده ها و منابع می توان ارتباط چند پخشی برقرار نمود.

در جداول مسیریابی پروتكل مسیریابی MAODV اطلاعات زیر ذخیره می‌شود

1. آدرس IP گروه چند پخشی
2. آدرس IP سرگروه چند پخشی
3. شماره طول عمر و پرش های بعدی گروه چند پخشی
4. تعداد پرش نسبت به گروه چند پخشی دیگر
5. تعداد پرش تا سر گروه چند پخشی

کشف مسیر در پروتكل مسیریابی MAODV

کشف مسیر در این الگوریتم به این صورت است که گره‌ای که می‌خواهد با یک گره چند پخشی ارتباط برقرار کند یک پیام ارتباط PREQ را همه پخشی می کند که آدرس IP گروه مقصد را داراست و در این پیام نشانه “J”  فعال می شود که نشان دهنده درخواست ارتباط با گره است. اگر یک گره درخواست PREQ را دریافت کند و آن گره عضو گروه چند پخشی مقصد نباشد یا اگر PREQ را دریافت کند ولی مسیری به گره چند پخشی نداشته باشد، آن درخواست را به همه اطرافیانش همه پخشی می‌کند.

اگر گره ای با گروهی ارتباط برقرار کند آن گره سرگره گروه می شود و همچنین اگر گره ای درخواست PREQ را برای چند پخشی به یک گروه دریافت کند و اگر آن گره یک مسیریاب باشد که در درخت آن گروه قرار داشته باشد و یا شماره ذخیره مربوط به آن گروه از شماره موجود در PREQ بزرگتر باشد، آن گره به پیام باز پاسخ می دهد. در طول دوره کشف مسیر گره منبع مسیری را با گروه همه پخشی که دارای بیشترین شماره است و کمترین تعداد پرش در درخت چند پخشی را داراست، را پیدا می کند. در پایان دوره کشف مسیر، گره مبداء مسیر را به وسیله فرستادن یک پیام فعال‌ سازی MACT و فعال کردن نشانه آن در جدول مسیریابی چند پخشی، فعال می کند.

اگر هدف غیر فعال کردن تنها یک گره در گروهی باشد، آن گره یک پیام MACT با نشانه غیر فعال‌ سازی به گره بعدی می فرستد و اطلاعات گروه چند پخشی را از جدول مسیریابی خود حذف می کند. وقتی که گره بعدی پیام غیرفعال‌ سازی را دریافت کند و با حذف آن تنها خود نیز یک گره تنها شود و در صورتی که عضو گروه چند پخشی نباشد، خود را از درخت مسیریابی گروه توسط ارسال یک پیام غیرفعال‌ سازی به گره بعدی حذف می کند.

نگهداری مسیر در الگوریتم MAODV با این هدف انجام می شود که تمام اعضای درخت همه‌ پخشی در دسترس باشند به همین دلیل نگهداری درخت به دو شکل صورت می گیرد، ترمیم درختی که یک شاخه آن شکسته شده و یا چسباندن دوباره درخت بعد از تغییرات شبکه.

در این الگوریتم قطع شدن یکبار ارتباط به این صورت شناخته می شود که هیچ داده ای از آن دریافت نشود و هر گره باید یک پیام HELLO را در یک دوره مشخص همه پخشی کند و وقتی تعداد گرفتن های پیام HELLO از تعداد مشخصی تجاوز کند قطع یک ارتباط تشخیص داده می شود. هنگامی که یک ارتباط شکسته می شود گره پائینی آن مسئول ترمیم آن می شود گره پائینی عملیات ترمیم را به وسیله فرستادن یک پیام ارتباط RRFQ به اعضای گره چند پخشی آغاز می کند. این پیام شامل فیلدی است که فاصله گره ها تا سرگروه را مشخص می کند. تنها گره‌هایی که دقیقاً به سرگروه نزدیک هستند اجازه بازپاسخ به این پیام را دارند.

اگر در زمان مشخص بازپاسخی دریافت نشود، یک پیام RREQ در تمام شبکه همه پخشی می شود و هر گره‌ای که عضو درخت چندپخشی باشد و دارای شماره چند پخشی کافی باشد و تعداد پرش آن تا سرگروه بعدی از حد معینی کمتر باشد می تواند به این پیام بازپاسخ دهد.

هنگامی که بر اثر تغییراتی در شبکه، دو تکه از شبکه می توانند به هم رابطه برقرار کنند و گره دارای درخت همه پخشی یک پیام GRPH از سرگروه، گروه دیگر دریافت می کند. سرگروهی که دارای آدرس IP کوچکتری است یک پیام PREQ به سرگروه دیگر می‌فرستد که این پیام RREQ دارای یک نشانه ترمیم  است. هر گره‌ای در درخت گروه دوم که این پیام را دریافت می کنند، این پیام را به تمام اعضای گروه، چند پخشی می کند و هنگامی که سرگروه دوم، این پیام را دریافت می کند، شماره گروه چند پخشی خود را یک واحد افزایش می دهد و یک پیام RREP به سرگروه اول می فرستد و این RREP دارای نشانه تعمیر است.

هر گره‌ای از گروه چند پخشی اول که این پیام را دریافت کند، آنرا به سرگروه، گروه خود می فرستد و هنگامی که سرگروه اول این پیام را دریافت کند، درخت آن دو به هم متصل می شوند.

در این مسیریابی همه مسیرها به وسیله استفاده از شماره مقصد از ایجاد حلقه مصون می مانند و به علت برحسب نیاز بودن مسیریابی در آن پیام های کنترلی و پهنای باند مورد استفاده در هنگام تغییرات کم شبکه، کمینه می شود. شبیه سازی های مختلف نشان می دهد، هنگامی که تحرک یک گره افزایش یابد، نیاز به ترمیم های بیشتر و بیشتری می باشد. شبکه های بزرگ به ترمیم های بیشتری نسبت به شبکه های کوچک نیاز دارند و افزایش تعداد ترمیم‌ها منجر به کاهش نسبت رسید داده و افزایش سرباره می شود.

مزایای پروتكل مسیریابی MAODV

1. نبود حلقه
2. مصرف بهینه از پهنای باند

معایب پروتكل مسیریابی MAODV

1. افزایش سرباری
2. کاهش نسبت رسیده داده