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課程參與度之評估方式

課程參與度之評估方式. 上課時必須專心聽講，跟上進度，參與討論 扣分項目 玩線上遊戲一次扣 1 分 玩手機一次扣 1 分 睡覺一次扣 1 分 聊天一次扣 1 分 無法回答老師提出的問題一次扣 1 分 加分項目 主動回答老師的問題一次加 2 分 找出老師程式中的錯誤一次加 1 分 修正老師程式中的錯誤一次加 4 分. 無線通訊網路 CH07 無線隨意網路路由協定. 鄧姚文. 大綱. 無線隨意網路 Ad Hoc Network 無線隨意網路特性 主動式路由策略 Proactive Routing

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課程參與度之評估方式

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Presentation Transcript

  1. 課程參與度之評估方式 • 上課時必須專心聽講，跟上進度，參與討論 • 扣分項目 • 玩線上遊戲一次扣1分 • 玩手機一次扣1分 • 睡覺一次扣1分 • 聊天一次扣1分 • 無法回答老師提出的問題一次扣1分 • 加分項目 • 主動回答老師的問題一次加2分 • 找出老師程式中的錯誤一次加1分 • 修正老師程式中的錯誤一次加4分

  2. 無線通訊網路CH07 無線隨意網路路由協定 鄧姚文

  3. 大綱 無線隨意網路 Ad Hoc Network 無線隨意網路特性 主動式路由策略 Proactive Routing 回應式路由策略 Reactive Routing 位置輔助路由策略 Location-based Routing

  4. 7.1 無線隨意網路 • Wireless Ad Hoc Network • 隨時隨地 • 特定應用 • NO Infrastructure，沒有基礎建設 • 沒有基地台、沒有佈線 • IEEE 802.11 • 獨立型基本服務組合（Independent BSS, IBSS） • 工作站彼此直接通訊，無須透過基地台協助

  5. 7.2 無線隨意網路特性 • 移動性（Mobility） • 節點能隨時移動。 • 多點跳躍（Multihop） • 封包從來源端（Source）到目的地（Destination）必須經過多個中繼節點轉送 • 自我組態（Self-Organization） • 每個節點能自動決定自己的系統與網路參數，包括 IP 地址、路由表格（Routing Table）、相對或絶對位置、無線電發射功率或電源管理參數等

  6. 7.2 無線隨意網路特性 • 可延伸性（Scalability） • 有基礎建設的無線網路能簡單的靠階層式（Hierarchical）佈建方式來解決延伸性的問題 • 無線隨意網路卻缺乏基礎建設且具高移動性，故其通訊協定必須把可延伸性列入設計考量 • 安全性（Security） • 公開廣播，容易受到不法的竊聽，也容易遭受惡性的堵塞（Jam）與欺騙（Spoof）

  7. 7.3 主動式路由策略 • 主動式路由 • Proactive Routing • Table-Driven Routing • 預先為網路中任兩個節點建立路由資訊，不管該兩節點是否真正有封包傳送 • 距離向量法 Distance Vector • 本地主機到網路中其他節點的距離 • 鏈結狀態 Link State • 本地主機和那些節點相連

  8. 7.3.1 距離向量路由協定 • Destination-Sequenced Distance-Vector（DSDV） • 最早被提出來的路由協定之一 • 簡化網際網路中的 RIP 路由協定 • 保證沒有迴圈 • Distributed Bellman-Ford (DBF) • Count-to-Infinity • RIP (Routing Information Protocol) • Split horizon • Poisoned reverse

  9. 7.3.1 距離向量路由協定 DSDV • 每一個節點一個遞增的序列編號 • My Sequence Number • Destination Sequence Number • 更新：鄰居彼此交換路由 • 距離向量 • 附帶相對的目的地序列編號 • 較大的目的地序列編號代表較新的 • 越接近目的地的節點序列編號越大 • 避免路由迴圈

  10. 7.3.1 距離向量路由協定 • 累加式路由更新（Incremental routing update） • 只有少量的路徑資訊有變動 • 把相對於最近一次完整式更新的差異部分，以長度較小之封包作累加式更新 • 完整式路由更新（Full routing update） • 每隔一固定時間便執行一次 • 將自己的全部的路由表格資訊廣播出去

  11. 7.3.1 距離向量路由協定

  12. 7.3 主動式路由策略 • 7.3.2 鏈結狀態路由協定 • Optimized Link State Routing（OLSR）（見參考文獻 [Clausen et al, 2003]）為傳統式鏈結狀態路由協定（如 OSPF）的最佳化版本。 • 以多重傳遞點（Multipoint relay, MPR）減少鏈結狀態更新在網路中散播的數量 • OLSR 只允許被選為 MPR 的節點產生鏈結狀態更新封包。

  13. Multi-Point Relay 每一個節點在它的 1-hop 鄰居中挑選一個子集合，該子集合中的節點，所挑選之 MPR 節點，使得這些 MPR節點必須要能夠完全覆蓋全部的 2-hop 鄰居。 一個節點要廣播封包，只需要它的 MPR 節點作轉送，接著這些 MPR 的 MPR 節點再作轉送，以此類推 減少廣播負擔

  14. 7.3.2 鏈結狀態路由協定

  15. 7.4 回應式路由策略 • Reactive Routing • On-demand Routing • 有需要時，再去找路 • Dynamic Source Routing (DSR) • Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) • Temporally Ordered Routing Algorithm (TORA)

  16. Dynamic Source Routing (DSR) • 來源路由（Source routing） • 發送者決定傳遞路徑 • 路由資訊附在封包表頭（Header）中，中繼節點按照路由資訊，一站一站地送往目的地。 • 路由探索（Route Discovery） • Route Request (RREQ) • Route Reply (RREP) • Route Error (RERR)

  17. Dynamic Source Routing (DSR) • 優點 • 不會產生迴圈 • 中間節點處理 RREQ 和 RREP 時順便建立路由 • 中間節點轉送封包時，順便擷取表頭內的路由資訊 • 來源地可收集多條到達目的地的路徑，萬一原本路徑失敗時，也能快速地使用其他路徑取代，無需重新啟動路由探索 • 路由資訊過期 • 網路狀況隨時都在變化 • 使用過時的路由會造成網路頻寬的浪費甚至封包被丟棄的情況

  18. Dynamic Source Routing (DSR)

  19. Ad hoc On-demand Distance Vector（AODV） • 路由探索與DSR同 • 維護路由的機制不同 • AODV 沿用傳統的路由表格 • 一個目的地一個欄位 • AODV 完全依賴路由表格把封包送往目的地 • RREP 送回來源地則是靠著之前收到 RREQ 時所建立的反向路徑（Reverse Path）資訊，該資訊同樣存放於路由表格中 • 沒有路由過期的問題

  20. Temporally Ordered Routing Algorithm（TORA） • TORA 的路由探索程序能計算出多條無迴圈的路徑通往目的地，構成一以目的地導向之有向無迴圈圖（Destination-oriented Directed Acyclic Graph, DAG）。 • 無線隨意網路可視為一無向圖（Undirected graph），而 TORA 則把每個邊視為有方向的。 • 對某一目的地而言，每個節點會記錄其到該目的地的距離，或稱作高度值，把封包送往目的地即緣著其高度逐漸向較小的地方送 • 類似水往低處流

  21. Temporally Ordered Routing Algorithm（TORA） • 鏈結失敗時，提昇高度，比鄰近節點高，發出更新封包 (Update) • 只涉及局部路由更新 • 發現網路分割（Partition） • 發出清除封包（Clear）刪除不含目的地分割的所有路由資訊 • 可能產生暫時性的迴圈

  22. 7.4.2 主動式與回應式路由之比較 • 回應式路由能適應不同的流量密度（Traffic Diversity），主動式路由不受流量密度影響 • 流量密度較低時，回應式路由優於主動式路由 • 主動式路由浪費很多不必要的花費在不需要的路由上。 • 當在高流量密度時，主動式路由能保持一直找出最佳路徑。回應式路由只要路徑沒有失敗就一直沿用，導致其次佳路徑的使用時間較長。

  23. 7.4.3 混合式路由 • Zone Routing Protocol（ZRP） • 同時具有主動式路由和回應式路由 • 每一個節點定義一個 Zone • 鄰近該節點 hop 數為 Zone 半徑範圍內的所有節點 • 剛好距離為 Zone 半徑上的節點被稱為邊緣節點（Border node） • 在 Zone 內執行鏈結狀態的主動式路由 • 要送封包到 Zone 外的節點時，執行回應式路由的路由探索程序

  24. Zone Routing Protocol（ZRP）

  25. 7.5 位置輔助路由策略 • Location-based Routing • 假設每個節點都能得知其自己的位置 • GPS 全球衛星定位系統或他間接的定位方法 • 和鄰居交換封包便能得知鄰居的地理位置

  26. Location-Aided Routing（LAR） • 大幅度減少回應式路由RREQ廣播 • 估算目的地的位置，限制RREQ只在小區域中廣播 • 假設每一個節點都知道自己的位置 • 靠路由探索，作區域性的廣播，預先得知目的地的位置 • 計算兩者之間的距離 • 鄰居比較自己到目的地的距離是否較近 • 較近：轉送 RREQ 封包 • 較遠：捨棄 RREQ 封包

  27. Location-Aided Routing（LAR）

  28. 其他路由協定 Clusterhead Gateway Switch Routing(CGSR)群首閘道交換路由協定 Wireless Routing Protocol (WRP) 無線路由協定 Lightweight Mobile Routing (LMR) 輕量移動路由協定 Associativity Based Routing (ABR) 關聯性基礎路由協定

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