Associativity-Based Long-Lived Routing Tietoliikennetekniikan seminaari Toni Jaakkola, Tite N.

Esitys aiheesta: "Associativity-Based Long-Lived Routing Tietoliikennetekniikan seminaari Toni Jaakkola, Tite N."— Esityksen transkriptio:

1 Associativity-Based Long-Lived Routing Tietoliikennetekniikan seminaari Toni Jaakkola, Tite N

2 Taustaa Useimmat perinteiset reititysalgoritmit perustuvat lyhimmän polun etsimiseen Soveltuvat huonosti Ad Hoc – mobiiliverkkoihin verkkotopologian muuttuvuuden vuoksi Associativity-Based Long-Lived Routing (ABR) pyrkii löytämään mahdollisimman pitkäikäisen reitin, huomioiden mobiiliverkkojen erityispiirteet

3 Associativity Kuvaa kuinka ”hyvin” solmu on yhdistettävissä naapurisolmuihin (connectivity) Avaruudellinen, ajallinen sekä yhteydellinen näkökulma Assosiatiivisuus muuttuu solmun liikkuessa

4 Associativity Jokainen MH (Mobile Host) lähettää säännöllisesti ”beaconeita” sekä kuuntelee naapureilta tulevia beaconeita. Naapureilta tulleista beaconeista lasketaan ns. associativity ticksien määrä. Kun MH:n associativity tickien määrä ylittää tietyn kynnysarvon A threshold, kyseinen MH on vakaassa tilassa ja ideaalinen valinta Ad Hoc –reititykseen.

5 Uusia reitityksen mittasuureita Kestoaika (longevity) Lyhin reitti ei välttämättä paras Fair Route Relaying Load Reitityskuorma solmua kohti

6 ABR-protokolla ABR-protokolla toimii kolmivaiheisesti: 1.Reitin etsiminen (route discovery) 2.Reitin uudelleenmuodostus (route reconstruction) 3.Reitin poistaminen (route deletion)

7 Vaihe 1: Reitin etsiminen SRC lähettää kaikille solmuille BQ-viestin (Broadcast Query) Kun solmu joka ei ole DEST vastaanottaa BQ:n, se: Lisää tunnisteensa sekä tiedot linkkiensä laadusta kyselypakettiin ja lähettää sen edelleen naapureilleen. Poistaa kyselypaketista muut associativity ticksit paitsi itseään ja edeltävää naapuria koskevat. Jos sama BQ saapuu samalle solmulle toisen kerran, se hylätään

8 Vaihe 1: Reitin etsiminen Lopputuloksena DEST:ille saapuu tiedot kaikista reiteistä SRC->DEST ja niiden laadusta. DEST valitsee parhaan reitin ja lähettää REPLY-paketin ko. reittiä pitkin. Reitille osuvat solmut merkitsevät reittinsä DEST:iin validiksi, ja tätä reittiä käytetään sitten pakettien välittämiseen.

9 Vaihe 2: Reitin uudelleenmuodostus (RRC) Tarvitaan, kun jo valittu reitti rikkoutuu Lokalisoitu, reaaliaikainen prosessi Koostuu seuraavista operaatioista: osittaisreitin (partial route) etsiminen virheellisen reitin poistaminen validin reitin päivitys kokonaan uuden reitin etsiminen (huonoin tapaus)

10 Vaihe 2: Reitin uudelleenmuodostus Tapaus 1 – SRC liikkuu: Käynnistetään uusi reitin etsimisprosessi BQ-REPLY-viesteillä (ks. vaihe 1)

11 Vaihe 2: Reitin uudelleenmuodostus Tapaus 2 - DEST liikkuu: DEST:in edeltävä naapuri poistaa reittinsä ja tarkistaa LQ[H]-kyselyllä (Localized Query), onko DEST vielä tavoitettavissa Jos DEST vastaanottaa LQ:n, se valitsee parhaan osittaisreitin ja lähettää REPLYn Jos DEST ei vastaanota LQ:ta määräajassa, tapahtuu backtracking edelliselle solmulle alkuperäisellä reitillä Jos tällä keinolla ei löydy osittaisreittiä, SRC käynnistää uuden BQ-prosessin

12 Vaihe 2: Reitin uudelleenmuodostus Tapaus 3 – jokin muu solmu (IN, Intermediate Node) reitin varrella liikkuu: Liikkunutta solmua seuraava solmu lähettää Route Erase –viestin kohti DEST:iä Liikkunutta solmua edeltävä solmu käynnistää LQ[H]-prosessin vaihtoehtoisen osittaisreitin löytämiseksi Ellei osittaisreittiä tällä keinolla löydy, tapahtuu backtracking edelliselle solmulle alkuperäisellä reitillä Backtracking jatkuu kunnes osittaisreitti löytyy tai backtrackien määrä ylittää puolet reitin pituudesta

13 Vaihe 2: Reitin uudelleenmuodostus Kilpailutilanteet SRC, DEST tai IN liikkuu samanaikaisesti ja käynnistää reitin uudelleenmuodostusprosessin Sekvenssinumerot estävät konfliktitilanteiden synnyn Vaihtoehtoiset reitit ABR:ssa vain yksi reitti on validi kullekin reitityspyynnölle

14 Vaihe 3: Reitin poistaminen Hard State –toteutus: SRC lähettää Route Delete (RD) –viestin broadcastina, jolloin solmut päivittävät reititystaulukkonsa Soft State –toteutus: Reititystaulukot vanhenevat ajan myötä, kun tiettynä aikana ei ole ollut liikennettä ko. reitin kautta

15 ABR:n otsikot ja taulukot Routing Header Field Function SRC IDPacket Forwarding DEST IDRoute Identification Sequence No.Duplicates Prevention, Uniqueness Service TypePacket Priority Last IN IDPassive Acknowledgement Next IN IDDuplicates Prevention, Routing Current In IDAcknowledgement, Routing ABR Packet Header: Dest.Sourc e Incoming IN Outgoing IN Distance NaNa NxNx NzNz NjNj 4 NkNk NyNy NiNi NoNo 3 Total No. of Active Routes Supported (Relay Load): 2 ABR Routing Table: Neighboring Nodes Associativity Ticks (units) Link Delay (msecs) NaNa 5100 NbNb 1550 ABR Neighboring Table:

16 Yhteenveto ABR-protokollan toiminnasta Associativity Valid Associativity Violated No Route Reconstructions Needed INs & DEST Moves SRC Moves Subnet-Bridging MH Moves Concurrent Moves Normal Case Worst Case BQ- REPLY Cycle Success Route within Subnet Route Spans Across Subnets Ultimately Only One Route Reconstruc tion Cycle Is Valid LQ, REPLY Cycle Success BQ, REPLY Cycle Success No Route Reconstruc tions Needed Network Is Partitioned ; BQ- REPLY Cycle Will Retry Before Aborting