A EDUCAÇÃO FÍSICA NO NOVO ENSINO MÉDIO: IMPLICAÇÕES E TENDÊNCIAS PROMOVIDAS P...
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
1. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
7 de janeiro de 2014
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
2. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
1
Caracter´
ısticas e Problemas
3
Camadas
4
Network Simulator 3 (ns-3)
5
Network Simulator 3 (ns-3)
Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
2
Camadas
Referˆncias
e
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a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
3. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Defini¸˜o
ca
Uma rede sem fio ad hoc m´vel(MANET) ´ uma rede formada por
o
e
dispositivos m´veis que se comunicam sem a necessidade de uma
o
infra-estrutura.
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a
c
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Referˆncias
e
4. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Hist´rico
o
As pesquisas em redes sem fio ad hoc m´veis iniciaram-se em 1972
o
com o projeto PRNet(Packet Radio Network) desenvolvido pela
Darpa(Defense Advanced Research Projects Agency).
PRNet − > ALOHA, CSMA, DSSS, Algoritmo de Vetor Distˆncia,
a
Aplica¸˜o Militar.
ca
1983 PRNet Estendido para SURAN (Survivable Radio Networks)
com objetivo de resolver problemas pendentes no PRNet, tais como
escabilidade, seguran¸a, gerenciamento de processamento e de
c
energia, trabalho com clusters dinˆmicos e Low-cost Packet Radio
a
(LPR) technology.
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a
c
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5. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Hist´rico
o
Na d´cada de 90 essas redes foram inclu´ no IEEE 802.11 e termo
e
ıda
ad hoc substituiu o packet radio network.
Surgimento de interesse de aplica¸˜es n˜o militares.
co
a
Programa Global Mobile Information System (GloMo).
Protocolo IEEE 802.11a.
Protocolo IEEE 802.11b.
Protocolo IEEE 802.11g.
Hist´rico extra´ em [2].
o
ıdo
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a
c
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6. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Caracter´
ısticas e Problemas
Herda todos os problemas de uma rede sem fio:
O meio sem fio ´ significantemente menos confi´vel do que uma
e
a
rede com fio.
O canal ´ desprotegido de sinais externos.
e
Problema do terminal oculto.
O canal sofre varia¸˜o no tempo possui propriedades de propaga¸˜o
ca
ca
assim´trica.
e
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a
c
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7. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Caracter´
ısticas e Problemas
Autonomia e ausˆncia de infra-estrutura
e
Topologia dinˆmica.
a
Roteamento distribu´ atrav´s de m´ltiplos saltos (n´s).
ıdo
e
u
o
Instala¸˜o r´pida e com baixo custo.
ca a
Largura de banda limitada, enlaces com capacidade vari´vel
a
Opera¸˜o com restri¸˜o de energia.
ca
ca
Seguran¸a f´
c ısica limitada.
Escalabilidade da rede.
Caracter´
ısticas extra´ em [2].
ıdo
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a
c
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Referˆncias
e
8. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Arquitetura Simplificada de MANET
As 3 principais ´reas como podem ser vistas: As tecnologias
a
dispon´
ıveis, redes, Middleware e Aplica¸˜o [3].
ca
Temos as seguintes quest˜es que fometam as pesquisas em MANET:
o
Gerenciamento de energia, Seguran¸a, Qualidade de Servi¸o,
c
c
Roteamento, Acesso ao meio.
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a
c
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9. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Aplica¸oes
c˜
Inicialmente desevolvida para aplica¸˜es militares, mas com avan¸os
co
c
da pesquisa aplica¸˜es civis e comerciais tamb´m passaram a ser de
co
e
interesse.
Redes T´ticas: Comunica¸˜o em operac˜es militares, batalhas
a
ca
o
automatizadas.
Redes Sensores: Monitoramento de residˆncias, Medi¸˜o de
e
ca
parˆmetros como umidade, temperatura, radia¸˜o nuclear.
a
ca
Emergˆncia: Opera¸˜o de busca e resgate, Substitui¸˜o da
e
ca
ca
infra-estrutura fixa em caso desastres como furac˜es, terremotos.
o
Aplica¸˜es Educacionais: Cria¸˜o de uma rede de comunica¸˜o
co
ca
ca
r´pida em conferˆncia, encontros, palestras.
a
e
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a
c
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10. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Camada de Transporte
Em geral utiliza-se TCP ou UDP.
A pesquisa ataca a quest˜o de como se usar TCP em MANET, visto
a
que a proposta original dele era para redes cabeadas, nesse caso o
TCP enfrenta uma s´rie de Problemas.
e
Redes cabeadas possuem poucas taxas de erros.
Redes sem fio possuem altas taxas de erros.
O problema do TCP ´ que ele n˜o sabe o que causa as percas de
e
a
pacotes, isso pode causar diminui¸˜o desnecess´ria da janela de
ca
a
congestionamento, degradando o desempenho dele.
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a
c
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11. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
´
Principais Areas de Pesquisa em Cima do Problema do
TCP
Impacto da Mobilidade
A mobilidade pode causar falhas nas rotas, causando perca de
pacotes e aumento dos atrasos.
O TCP interpreta erroneamente essas percas como
congestionamento.
Causa degrada¸˜o na vaz˜o.
ca
a
Restransmiss˜es desnecess´rias durante a reconstru¸˜o da tabela de
o
a
ca
rotas.
Saber solucionar esses problemas ´ importante para conseguir atingir
e
uma boa vaz˜o com TCP.
a
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a
c
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12. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Impacto da Mobilidade
No trabalho realizado em [1] foi projeto um protocolo TCP chamado
R-TCP, um TCP de referˆncia que usando informa¸˜es do trace
e
co
simulador(ns-2), consegue saber em tempo de execu¸˜o o que
ca
causou a perca do pacote e assim tomar a melhor decis˜o baseado
a
no TPC-NewReno.
Uma das simula¸˜es realizadas nesse trabalho mostra o impacto da
co
mobilidade no desempenho do TCP.
A simula¸˜o foi configurada com os n´s fonte e destino e os outros
ca
o
n´s se movendo com 5m/s.
o
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a
c
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13. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Impacto da Mobilidade
Figura: Primeira figura possui apenas congestionamento, a segunda apresenta
mobilidade
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c
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Referˆncias
e
14. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
´
Principais Areas de Pesquisa em Cima do Problema do
TCP
Impactos da camada MAC - Intera¸˜o Entre os N´s
ca
o
Mesmo quando todos os n´s s˜o est´ticos, o desempenho do TCP
o a
a
pode ficar longe do ideal.
A esta¸˜o ´ limitada pela atividade dos esta¸oes vizinhas no mesmo
ca e
c˜
TX Range, IF Range e PCS Range.
Disputas de acesso ao meio pode causar starvation em alguma
esta¸˜o, causando estouro no temporizador e consequentemente
ca
causar retransmiss˜es e altera¸oes na janela de congestionamento.
o
c˜
A camada MAC 802.11 tem um desempenho melhor quando os n´s
o
fonte e destino est˜o mais pr´ximos.
a
o
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a
c
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15. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
´
Principais Areas de Pesquisa em Cima do Problema do
TCP
Impactos da camada MAC - Intera¸˜o do TCP com 802.11
ca
Os problemas dessa intera¸˜o surgi no ambiente de multi-hop.
ca
Ocorrem problemas devido ` m´ltiplos fluxos TPCs.
a u
A vaz˜o fica muito inst´vel.
a
a
Esse problema pode ser contornado com calibra¸˜o adequada da
ca
janela de congestionamento.
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e
16. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Impactos da Camada MAC
Figura: Primeira problema do multi-hop , a segunda figura janela de
congestionamento
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a
c
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Referˆncias
e
17. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
´
Principais Areas de Pesquisa em Cima do Problema do
TCP
Impactos da Camada MAC - Erro de Canal
Os erros de canais de uma rede sem fio s˜o bem maiores do que
a
numa rede cabeada. Nesse caso o TCP precisa saber alguma forma
de identificar quando a camada MAC esta passando por erros de
canal.
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a
c
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Referˆncias
e
18. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Impactos da Camada MAC - Erro de Canal
Figura: Primeira figura sem erro de canal, a segunda com erro de canal
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a
c
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Referˆncias
e
19. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Quais Caracter´
ısticas deve ter um TCP ideal para MANET
Conseguir Identificar a real raz˜o de perca de pacote:
a
Mudan¸a de rota devido mobilidade.
c
Erro de canal.
Congestionamento.
Saber contornar problemas da camada MAC.
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a
c
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20. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
TCP para MANET
ATCP - Ad Hoc TCP [4]
O objetivo dos autores ao desenvolver o ATCP era fornecer uma
solu¸˜o completa para executar o TCP em cima de uma rede sem fio
ca
com m´ltiplos saltos.
u
O ATCP se utiliza de feedback da rede para inferir desconex˜o
a
(Destination Unreachable ICMP) e congestionamento(ECN).
Funciona colocando uma camada entre o TCP e camada de rede,
dessa forma ele pode interferir nas decis˜es do TCP e manter
o
compatibilidade.
Coloca o TCP em modo persistente quando est´ no estado de perda
a
ou desconex˜o.
a
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a
c
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21. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Caracter´
ısticas do ATCP
Fornecer um bom desempenho em uma MANET:
Em caso de alta taxa de erros: simplesmente retransmitir pacotes
perdidos sem diminuir a janela de congestionamento.
Em caso de mudan¸a de rotas: o remetente deve parar a transmiss˜o
c
a
e recome¸ar quando uma nova rota for encontrada.
c
Em caso de parti¸˜o transit´ria: Deve se comportar da mesma forma
ca
o
como dito acima.
Em caso de m´ltiplas rotas: Nesse caso quando TCP recebe ACKs
u
duplicados ele n˜o deve invocar o controle de congestionamento.
a
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a
c
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22. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Caracter´
ısticas do ATCP
Manter o comportamento do controle de congestionamento
do TCP
O ATCP deve funcionar como um TCP normal quando o
congestionamento realmente estiver acontecendo.
Ter um comportamento apropriado para janela de
congestionamento
No caso de mudan¸a de rota o tamanho da janela deve ser
c
reajustado.
Manter a Semˆntica Fim-a-Fim do TCP
a
A conex˜o do TCP deve ser mantida.
a
Compatibilidade com TCP padr˜o
a
N˜o ´ obrigado que todas as m´quinas usem o ATCP, alguma delas
a e
a
podem estar usando o TCP padr˜o.
a
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
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23. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Funcionamento do ATCP
Figura: M´quina de estados do ATCP
a
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
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Referˆncias
e
24. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Funcionamento do ATCP
Estado Normal
Conta o n´mero de ACKs, o terceiro ACK n˜o ´ encaminhado para o
u
a e
TCP, da mesma forma quando acontece um estouro do
temporizador, ele n˜o invoca o tratamento de congestionamento,
a
simplesmente coloca o TCP em persistente e no estado de perca.
Estado de Perca
O ATCP retransmiti todos os segmentos n˜o reconhecidos que estam
a
no buffer do TCP, dessa vez o ATCP mant´m o seu pr´prio
e
o
temporizador.
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a
c
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25. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Funcionamento do ATCP
Estado de Congestionamento
Para entrar nesse estado basta que o remetente receba uma
notifica¸˜o ECN dentro de um ACK. Nesse estado todo o trabalho ´
ca
e
passado para o TCP.
Estado de Desconex˜o
a
Uma notifica¸˜o ICMP Destination Unreachable faz o ATCP entrar
ca
nesse estado, quando isso acontece o TCP ´ colocado em persistente
e
at´ que um novo ACK duplicado chegue indicando que uma nova
e
rota foi estabelecida. O valor da janela vai para um, para que o TCP
sonde um novo valor para janela.
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
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26. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Camada de Rede
A camada de rede deve fornecer meios para cobrir problemas de
Auto-organiza¸˜o, rede dinˆmica, instabilidade
ca
a
Nesse caso os protocolos devem ser novamente projetados.
O objetivo de um protocolo de rede ´ usar transmiss˜o de salto a
e
a
salto fornecida pela tecnologia do meio e construir um caminho
fim-a-fim entre fonte e destino.
Para isso ´ necess´rio um servi¸o de localiza¸˜o.
e
a
c
ca
Uma vez que a localiza¸˜o foi feita podemos ent˜o aplicar os
ca
a
algoritmos de roteamento atrav´s da MANET.
e
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a
c
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Referˆncias
e
27. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Roteamento e Encaminhamento Ad-Hoc
Dificuldades como alto dinamismo e frequentes mudan¸as na
c
topologia da rede causam dificuldade na comunica¸˜o entre os n´s
ca
o
da rede, fazendo com que a ´rea de roteamento seja a mais atacada
a
na pesquisa.
Podemos classificar preliminarmente os protocolos de roteamento
pela propriedade “cast”.
Broadcast: Cada mensagem ´ transmitida geralmente para todos os
e
n´s dentro do raio de transmiss˜o.
o
a
´
Unicast: E a comunica¸˜o um a um.
ca
Multicast: Nesse caso a mensagem ´ transmitida para um grupo de
e
n´s.
o
Geocast: A mensagem s´ recebida por n´s de uma determinada
o
o
regi˜o.
a
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a
c
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28. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Broadcast em MANET
Podemos utilizar broadcast em MANET basicamente para RREQ
(Routing Request) com finalidade de procurar rotas para um
determinado n´ e para dissemina¸˜o de mensagens que ´ mais
o
ca
e
utilizado em VANET.
Uma abordagem trivial seria o uso de uma inunda¸˜o cega, mas que
ca
gera o problema do broadcast storm
As t´cnicas de broadcast no campo da pesquisa est´ voltado para o
e
a
controle de redudˆncia para atenuar o prolema do broadcast storm.
a
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a
c
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29. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Weighted p-persistence
Regra: Ap´s receber um pacote do n´ i, o n´ j checa o ID do
o
o
o
pacote e faz um rebroadcast com com probabilidade pi,j se for a
primeira vez que o pacote foi recebido. Caso contr´rio o pacote ´
a
e
descartado.
pi,j =
Di,j
R
Onde Di,j ´ a distˆncia entre i e j, R ´ o raio de alcance.
e
a
e
Se o n´ j n˜o fizer o rebroadcast ele guarda a mensagem no buffer e
o
a
espera o WAIT TIME + δ, (onde δ ´ o atraso de propaga¸˜o de um
e
ca
salto tipicamente menor que WAIT TIME ) , ent˜o o n´ j faz um
a
o
rebroadcast da mensagem com probabilidade 1, se ele n˜o escutar
a
algu´m transmitindo.
e
Se o n´ j receber pacote duplicado de m´tiplas fontes durante o
o
u
WAIT TIME ele escolhe o que tiver menor probabilidade.
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
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30. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Slotted 1-persistence scheme
Regra: Ap´s receber um pacote o n´ checa o ID do pacote e faz um
o
o
rebroadcast com probabilidade 1 no tempo atribu´ Tsi,j , se ele
ıdo
estiver recebendo o pacote pela primeira vez.
Tsi,j = Si,j x δ
Di,j
Si,j = Ns (1 − R ); Di,j ; ≤ R;
Si,j = 0; Di,j > R
Onde Ns ´ o n´mero de slots utizados e Si,j ´ o n´mero do slot.
e
u
e
u
Pode-se usar tamb´m a abordagem Slotted p-Persistence
e
Broadcasting, onde junta as duas ideias.
O tempo de espera muda para (Ns − 1)xWAIT TIME + δ.
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
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31. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Figura: [5]
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
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Referˆncias
e
32. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Roteamento Unicast
O objetivo prim´rio dos protocolos de roteamento unicast ´
a
e
estabelecer de maneira correta e eficiente uma rota entre dois pares
de n´s para que a mensagem possa entregue de maneira correta e
o
oportuna.
Os protocolos para internet n˜o s˜o adequados para o ambiente
a a
MANET, pois eles foram projetados para topologias est´ticas, al´m
a
e
disso os n´s possuem abundˆncia de recursos.
o
a
Os protocolos de roteamento MANET operam em um ambiente com
topologia altamente dinˆmica e pode conter restri¸˜es de recursos.
a
co
Essas restri¸˜es tais como de energia/largura de banda levam a
co
conduzir a um conjunto de caracter´
ısticas desej´veis tais como:
a
controle de overhead, controle de loop, r´pido estabelecimento de
a
rota e manuten¸˜o.
ca
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a
c
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33. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Roteamento Proativo e Roteamento Reativo
Podemos dividir os protocolos de roteamento unicast em reativos e
proativos.
Proativos: Nesse caso os protocolos tentam manter informa¸˜es
co
atualizadas para cada todos os n´s da rede, propagando mensagens
o
proativas em intervalos fixos de tempo. As informa¸˜es ficam
co
armazenadas em uma tabela de rotas.
Reativos: De maneira diferente, nesse caso as rotas s˜o montadas
a
apenas que o n´ fonte inicia uma descoberta de rota por meio de
o
uma requisi¸˜o de rota, uma vez que a rota ´ estabelecida ela ´
ca
e
e
mantida at´ que o n´ destino fica inacess´
e
o
ıvel, a rota n˜o seja mais
a
utilizada ou simplesmente expirar.
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
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Referˆncias
e
34. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Roteamento Proativo: DSDV
O Destination Sequenced Distance Vector (DSDV) [6] ´ um
e
protocolo de roteamento proativo que ´ uma modifica¸˜o do
e
ca
tradicional algoritmo de roteamento Bellman-Ford.
Ele adiciona um n´mero de sequˆncia para cada entrada da tabela,
u
e
isso para auxiliar na mobilidade da rede.
Cada n´ da rede armazena uma tabela de roteamento, contendo
o
todos os destinos poss´
ıveis com pr´ximo vizinho que a mensagem
o
deve ser encaminhada para chegar ao destino.
As informa¸˜es de roteamento s˜o trocadas por meio de mensagens
co
a
broadcast que s˜o trocadas em intervalos de tempos determinado.
a
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a
c
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35. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
DSDV: Bellman-Ford
A equa¸˜o de Bellman-Ford ´ utilizada, pois estamos usando
ca
e
algoritmo de vetor de distˆncias:
a
dx (y ) = minv {c(x, y ) + dv (y )}
Onde dx (y ) ´ o menor caminho entre x e y e minv ´ calculado para
e
e
os vizinhos que atualizam as informa¸˜es da tabela roteamento com
co
entrada que possui o mesmo n´mero de sequˆncia.
u
e
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a
c
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36. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Exemplo de Funcionamento
D
P
S
M
A
A
0
inf
B
B
0
0
C
C
0
inf
D
D
0
inf
D
D
D
P
S
M
A
A
0
B
0
inf
D
P
S
C
0
inf
A
A
0
D
0
inf
B
B
0
C
0
D
0
inf
C
C
0
inf
D
0
0
0
D
0
inf
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a
c
C
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
37. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Exemplo de Funcionamento
D
P
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2
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a
c
C
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
38. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Exemplo de Funcionamento
D
P
S
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2
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a
c
C
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
39. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Exemplo de Funcionamento
D
P
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Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
40. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Exemplo de Funcionamento
D
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a
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Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
41. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Exemplo de Funcionamento
D
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c
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Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
42. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Exemplo de Funcionamento
D
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Jo˜o Gon¸alves Filho
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Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
43. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Exemplo de Funcionamento
D
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A
A
2
1
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2
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C
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Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
44. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Exemplo de Funcionamento
D
P
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A
A
2
1
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C
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D
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0
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C
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a
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Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
45. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
DSDV: Vantanges e Desvantagens
Vantagens:
´
E livre de loops.
Seleciona apenas o melhor caminho, causando um menor tamanho
da tabela de roteamento.
Desvantagens:
Dificuldade em manter um rede muito larga.
Gasto muito grande da largura de banda, na troca de informa¸oes de
c˜
roteamento.
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
46. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Protocolo Reativo: AODV
AODV - Ad-hoc On-Demand Distance Vector [7] ´ um protocolo
e
reativo simples, onde um n´ fonte quando precisa enviar uma
o
mensagem para um n´ destino, ele antes faz uma descoberta de de
o
rota por meio de um RREQ que ´ respondido por um RREP com a
e
rota para o destino.
Utiliza ideias vindas do DSR para montagem de rota sobre demanda
e manuten¸˜o e tamb´m do DSDV em rela¸˜o aos n´meros de
ca
e
ca
u
sequˆncia para auxiliar nas informa¸˜es de roteamento.
e
co
Os Objetivos do protocolo s˜o:
a
Fazer uso de broadcast para descoberta de rotas, apenas quando
necess´rio.
a
Saber diferenciar entre gerenciamento de conectividade local
(detec¸˜o de vizinhos) e manuten¸˜o geral de topologia.
ca
ca
Disseminar informa¸˜es sobre mudan¸as da conectividade.
co
c
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
47. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
AODV: RREQ e RREP
A mensagem de requisi¸˜o RREQ serve para que o n´ fonte requisite
ca
o
rota quando precisar. Ele cont´m os seguintes campos:
e
<source addr; source sequence; broadcast id; dest addr; dest
sequence; hop cnt>
source addr com broadcast id identificam o RREQ.
O source sequence ´ usado para manter atualizada as informa¸oes a
e
c˜
cerca da rota reversa.
O dest sequence identifica o qu˜o ´ atualizado ´ uma rota para o
a e
e
destino.
Quando o destino ´ encontrado a mensagem RREP ´ criado e
e
e
propagada at´ a fonte por meio do caminho reverso, ela cont´m os
e
e
seguintes campos:
<source addr; dest addr; dest sequence; hop cnt; lifetime>
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
48. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
AODV: Descoberta de Rota
Para descoberta de rota s˜o montados dois caminhos, o primeiro ´ o
a
e
de rota reversa que serve para propagar a mensagem de RREP de
volta ao n´ fonte. O funcionamento ´ da seguinte forma, toda vez
o
e
que um n´ refaz um rebroadcast de um RREQ e guarda o endere¸o
o
c
do primeiro vizinho que receber o RREQ.
O outro caminho ´ o da rota por onde a mensagem vai fluir at´ o
e
e
destino, nesse caso quando a mensagem RREP chega ao n´ fonte,
o
todo o caminho fica montado ao longo dos n´s que montaram sua
o
tabela de rota.
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
49. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
AODV: Descoberta de Rota
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
50. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
AODV: Passos para Descoberta de Rota
S
A
B
C
D
E
F
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
G
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
51. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
AODV: Passos para Descoberta de Rota, baseado em [8]
1: O n´ fonte S tem uma mensagem para enviar para o n´ destino.
o
o
2: S envia a mensagem RREQ para os seus vizinhos A, B e C.
3: B encontra o caminho na sua tabela de roteamento ( com
n´mero de sequˆncia de destino 1 e n´mero de saltos c1), ent˜o
u
e
u
a
envia um RREQ de volta para o n´ S.
o
4 e 5: Como o n´ C n˜o encontra o destino, ent˜o ele seta o
o
a
a
caminho reverso e reenvia a RREQ para os seus vizinhos D e E.
6 e 7: O n´ E repete o mesmo processo de C.
o
8: Os n´s F e G n˜o retornam nada para o n´ E, nesse caso E ap´s o
o
a
o
o
tempo de expira¸˜o o n´ E apaga a entrada para o caminho reverso.
ca
o
9: D encontra o caminho para o destino ( com n´mero de sequˆncia
u
e
de destino 2 e n´mero de saltos c1), em sua tabela ent˜o responde
u
a
com RREP para o n´ C.
o
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
52. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
AODV: Passos para Descoberta de Rota, baseado em [8]
10: Ent˜o configura a rota de encaminhamento e encaminha o
a
RREP para S.
11: A configura o caminho reverso e reencaminha o RREQ para seus
vizinhos, ent˜o recebe um RREP com n´mero de sequˆncia destino
a
u
e
0 e n´mero de saltos c2 que ´ maior que c1 e ent˜o encaminha para
u
e
a
o n´ fonte.
o
12: Ent˜o S escolhe dentre os caminhos, a rota devolvida por C que
a
foi originalmente obtida atrav´s de D, pois ela cont´m o maio
e
e
n´mero de sequˆncia e menor n´mero de saltos.
u
e
u
Para manuten¸˜o das rotas, sempre que ´ dectado um quebra de
ca
e
link s˜o propagadas mensagens de RREP n˜o solicitadas, com valor
a
a
de n´mero de saltos ∞ e n´mero de sequˆncia atualizado.
u
u
e
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
53. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Explorando o AODV
O protocolo AODV deixa aberto v´rios campos que podemos
a
explorar com intuito de prover melhorias ao protocolo ou at´ mesmo
e
adapta-lo para ambientes com outras restri¸˜es. Por exemplo
co
implementar um novo tipo AODV que utilize uma outra m´trica
e
para saber qual melhor rota. Na literatura de protocolos de
roteamento o AODV tem sido usado como base.
Um trabalho publicado no Larces utiliza l´gica fuzzy para prover
o
uma melhoria no AODV. A ideia foi atacar a quest˜o do intervalo de
a
mensagens HELLO, utilizando a seguinte regra: quanto maior for a
rota, maior ser´ a probabilidade de haver uma quebra na rota, ent˜o
a
a
´ utilizado essa regra para calibrar um valor entre 0 e 1 que indicar´
e
a
quanto ser´ o intervalo das mensagens HELLO.
a
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
54. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Roteamento Multicast
No roteamento multicast apenas um subgrupo ir´ receber um
a
determinado pacote.
As pesquisas de roteamento multicast em MANETs come¸aram por
c
adaptar abordagens usadas na internet.
As duas abordagens usadas s˜o:
a
Roteamento multicast usando uma ´rvore compartilhada pelo grupo:
a
nesse caso semelhante ao broadcast de spanning tree, o roteamento
´ feito por meio de uma ´rvore que ´ compartilhada por todo grupo.
e
a
e
Roteamento multicast usando uma ´rvore baseada na fonte: Nesse
a
caso uma ´rvore ´ construida para cada n´ fonte do grupo. Usa-se o
a
e
o
broadcast pelo caminho inverso com poda.
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
55. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Roteamento Multicast
No ambiente MANET dois tipos b´sicos de roteamento de multicast
a
s˜o utilizados:
a
Baseado Em ´rvore: onde por meio de uma ´rvore ´ construido um
a
a
e
unico caminho entre fonte e destino. Sendo assim fica bem eficiente
´
no requisito a vaz˜o de dados.
a
Baseado em malha: nesse existem v´rios caminhos entre fonte e
a
destino, ele robusto conseguindo atingir boas taxas de entrega dos
pacotes, mas acaba causando um overhead maior na rede
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
56. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
MAODV - Multicast AODV [9]
´
E uma extens˜o do protocolo AODV.
a
Ele funciona compartilhando uma ´rvore broadcast para cada grupo
a
multicast.
Em rela¸˜o ao AODV apenas um novo tipo de mensagem de
ca
necess´ria, a mensagem multicast de ativa¸˜o (MACT), que serve
a
ca
para que um novo n´ possa se associar ao grupo multicast
o
Como ele utiliza a ideia de uma ´rvore compartilhada, se faz
a
necess´rio a n´ l´
a
o ıder para gerenciar o grupo, mas como inicialmente
um n´ se torna l´
o
ıder?
Um n´ que quer associar a um determinado grupo multicast faz
o
RREQ rreqletries total rebroadcasts vezes e falha, ent˜o conclui que
a
n˜o existe nenhum n´ no grupo, ent˜o se torna o l´
a
o
a
ıder.
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
57. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
MAODV - Tipos de n´
o
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
58. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
MAODV - Associando ` um grupo
a
Suponha que o n´ S queira se juntar ao grupo, ele precisa:
o
1: Criar uma mensagem RREQ para localizar o n´ l´
o ıder. Essa
mensagem ser´ unicast caso o n´ contenha registrado o n´ l´
a
o
o ıder em
seus registros. caso contr´rio ´ feito um RREQ por meio de
a e
broadcast.
2: Quando um n´ pertencente a ´rvore receber o RREQ, ele
o
a
responde ent˜o com RREP de volta para fonte, podemos perceber
a
que da mesma forma do AODV tradicional, v´rios caminhos reversos
a
podem ser montados.
3: A rota ´ escolhida baseado no n´mero de saltos, ent˜o a
e
u
a
mensagem MACT ´ feita para que o n´ S entre no grupo.
e
o
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
59. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
ns-3
O ns-3 ´ um simulador de redes baseado em eventos discretos
e
desenvolvido especialmente para pesquisa e uso educacional. O
projeto ns-3 iniciou em 2006 e tem seu c´digo aberto.
o
O ns-3 n˜o ´ uma extens˜o do ns-2.
a e
a
No ns-3, todo o simulador ´ escrito em C++ com suporte opcional a
e
Python. Desta forma, os c´digos de simula¸˜o podem ser escritos
o
ca
somente em C++ ou Python.
O an´lise de pacotes pode ser feito por diversas ferramentas como
a
por exemplo o wireshark.
Usar ns-2 ou ns-3?
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
60. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Constribuindo com ns-3
Licen¸a de c´digo aberto compat´ com GNU GPLv2.
c
o
ıvel
Wiki.
P´gina para contribui¸˜o com o c´digo, similar a p´gina de
a
ca
o
a
contribui¸˜o do ns-2.
ca
Registro de erros (bugs) aberto.
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
Referˆncias
e
61. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Conceitos B´sicos
a
N´ (Node): No jarg˜o da Internet, um dispositivo computacional
o
a
que conecta-se a uma rede ´ chamado de host ou em alguns casos
e
de terminal. Devido ao fato do ns-3 ser um simulador de rede, e n˜o
a
um simulador da Internet, o termo host ´ intencionalmente n˜o
e
a
utilizado, pois est´ intimamente associado com a Internet e seus
a
protocolos.
Aplica¸˜o (Application): Aplica¸˜es s˜o executadas nos n´s para
ca
co
a
o
uma determinada simula¸˜o, essa abstra¸˜o de aplica¸˜o deve ser
ca
ca
ca
instalada no n´. exemplo de aplica¸˜es, UdpEchoClientApplication e
o
co
UdpEchoServerApplication, essa aplica¸˜o passa suas mensagens
ca
geradas para um socket.
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
62. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Conceitos B´sicos
a
Canal de Comunica¸˜o (Channel): No mundo real, computadores
ca
est˜o conectados em uma rede. Normalmente, o meio sobre o qual
a
os dados trafegam ´ chamada de canal (channel). essa abstra¸˜o
e
ca
fica na classe Channel que pode ser especializada em outras diversas
tais como: CsmaChannel, PointToPointChannel e WifiChannel.
Dispositivos de Rede (Net Device): A abstra¸˜o do dispositivo
ca
de rede ´ representado em C++ pela classe NetDevice, que fornece
e
m´todos para gerenciar conex˜es para objetos Node e Channel, assim
e
o
podemos especialza¸˜es para net device para canais espec´
co
ıficos tais
como: CsmaNetDevice, PointToPointNetDevice e WifiNetDevice.
Assistentes de Topologia (Topology Helpers): Interface para
configura¸˜o das entidades da simula¸˜o.
ca
ca
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
63. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Execu¸˜o e Debug
ca
A compila¸˜o do c´digo ´ feita com auxilio do waf que ´ construido
ca
o
e
e
em python, com ele vocˆ configura, compila, podemos dizer que ´ o
e
e
Makefile do ns3, quando o ns ´ baixado o configure ´ chamado da
e
e
seguinte forma:
$ ./waf configure
Ent˜o ´ poss´ compilar todo o c´digo do ns3, utilizando o
a e
ıvel
o
comando abaixo:
$ ./waf build
Os scripts de teste devem ficar na pasta scratch, assim o simulador
vai saber encontrar script para execut´-lo , assim por exemplo se
a
temos arquivo teste.cc na pasta, ele ´ executado pelo seguinte
e
comando:
$./waf −−run teste
Esse comando tamb´m ir´ compilar o script teste.cc.
e
a
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
Estudo Sobre Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)
64. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Execu¸˜o e Debug
ca
Podemos passar programas auxiliares para execu¸˜o do teste,
ca
programas de Debug como valgrind, gdb, al´m disso, podemos
e
configurar parˆmetros do script facilmente via linha de comando. Os
a
comandos abaixo mostra como podemos fazer essas execu¸˜es:
co
$./waf −−run teste −−command-template=”valgrind %s”
$./waf −−run teste −−command-template=”gdb −−args %s
$./waf −−run ”teste −−parametro=valor −−parametro2=valor2”
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a
c
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65. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Execu¸˜o e Debug
ca
Podemos escolher quais m´dulos de todos do teste ter˜o os
o
a
”prints”de DEBUG exibidos na tela, para isso podemos utilizar o
seguinte comando para exibir de todos os m´dulos:
o
$export ’NS LOG=*=level all|prefix func|prefix time’
level all indica que ir´ ser todos os n´
a
ıveis de LOG, prefix func ir´
a
prefixar o nome da fun¸˜o que chamou o LOG, e prefix time indica
ca
que ser´ exibido o tempo de simula¸˜o atual que o LOG foi
a
ca
chamado. Se quisermos para um m´dulos espec´
o
ıfico utilizamos:
$export ’NS LOG=nome do modulo=level all|prefix func|
prefix time:nome do modulo2=level all|prefix func|prefix time’
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a
c
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Referˆncias
e
66. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Simula¸˜o de uma MANET
ca
Simularemos uma rede MANET baseado no arquivo
manet-routing-compare.cc, que um arquivo de exemplos que j´ vem
a
no ns-3.
Explicaremos como funciona o script de teste, em cima da
montagem das camadas que envolvem um n´ MANET. todas as
o
entidades das camadas devem ser instaladas no objeto n´ do ns-3.
o
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a
c
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67. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Simula¸˜o de uma MANET
ca
Aplica¸˜o A aplica¸˜o cuidar´ de gerar os pacotes que ser˜o
ca
ca
a
a
enviados de um n´ fonte para o destino. Para essa simula¸˜o foi
o
ca
utilizada a aplica¸˜o OnOff.
ca
Config::SetDefault(”ns3::OnOffApplication::PacketSize”,StringValue
(”64”));
Config::SetDefault (”ns3::OnOffApplication::DataRate”, StringValue
(rate));
OnOffHelper onoff1 (”ns3::UdpSocketFactory”,Address ());
onoff1.SetAttribute (”OnTime”, StringValue
(”ns3::ConstantRandomVariable[Constant=1.0]”));
onoff1.SetAttribute (”OffTime”, StringValue
(”ns3::ConstantRandomVariable[Constant=0.0]”));
A camada de Transporte tamb´m foi definida nessas configura¸oes, onde
e
c˜
escolhemos o protocolo UDP.
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a
c
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68. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Simula¸˜o de uma MANET
ca
Rede: Nela definimos o endera¸amento usada, assim como qual
c
protocolo de roteamento que ser´ usado.
a
Ipv4ListRoutingHelper list;
InternetStackHelper internet;
AodvHelper aodv;
list.add(aodv,100);
internet.SetRoutingHelper (list);
internet.Install (adhocNodes);
Ipv4AddressHelper addressAdhoc;
addressAdhoc.SetBase (”10.1.1.0”, ”255.255.255.0”);
Ipv4InterfaceContainer adhocInterfaces;
adhocInterfaces = addressAdhoc.Assign (adhocDevices);
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a
c
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Referˆncias
e
69. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Simula¸˜o de uma MANET
ca
Uma quest˜o importante que causa desafios em MANET ´ a
a
e
quest˜o da mobilidade de n´s, para essa simula¸˜o foi utilzada o
a
o
ca
modelo Randow-Way-Point, onde os n´s se movem aleatoriamente
o
pelo cen´rio.
a
MobilityHelper mobilityAdhoc;
ObjectFactory pos;
pos.SetTypeId (”ns3::RandomRectanglePositionAllocator”);
pos.Set (”X”, StringValue
(”ns3::UniformRandomVariable[Min=0.0—Max=300.0]”));
pos.Set (”Y”, StringValue
(”ns3::UniformRandomVariable[Min=0.0—Max=1500.0]”));
Ptr<PositionAllocator> taPositionAlloc = pos.Create
()− >GetObject<PositionAllocator> ();
mobilityAdhoc.SetMobilityModel (”ns3::RandomWaypointMobilityModel”,
”Speed”, StringValue (ssSpeed.str ()),
”Pause”, StringValue (ssPause.str ()),
”PositionAllocator”, PointerValue (taPositionAlloc));
mobilityAdhoc.SetPositionAllocator (taPositionAlloc);
mobilityAdhoc.Install (adhocNodes);
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a
c
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70. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Simula¸˜o de uma MANET
ca
Enlace: Para essa camada iremos definir o acesso ao meio, tal como
um padr˜o IEEE de rede sem fio utilizado. Configuramos o canal da
a
rede, tal como tamb´m modelo de propaga¸˜o e modelo de perca de
e
ca
pacote
WifiHelper wifi;
wifi.SetStandard (WIFI PHY STANDARD 80211b);
YansWifiPhyHelper wifiPhy = YansWifiPhyHelper::Default ();
YansWifiChannelHelper wifiChannel;
wifiChannel.SetPropagationDelay
(”ns3::ConstantSpeedPropagationDelayModel”);
wifiChannel.AddPropagationLoss
(”ns3::FriisPropagationLossModel”);
wifiPhy.SetChannel (wifiChannel.Create ());
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71. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Configura¸˜o da Simula¸˜o
ca
ca
O cen´rio ´ executado em cima de uma ´rea 300x1500.
a e
a
Cada n´ dos 50 alcan¸a no m´ximo velocidade de 20/ms
o
c
a
O Wifi roda em modo ad hoc com 2Mb/s 802.11b
A potˆncia de transmiss˜o ´ de 7,5dBm
e
a e
Existem 10 n´s fontes e 10 destinat´rio
o
a
Os n´s fontes geram pacotes com taxa de 2, 048kb/s
o
S˜o Avaliados o desempenho de 3 protocolos de roteamento
a
cl´ssicos AODV,DSDV e OLSR.
a
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a
c
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Referˆncias
e
72. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Framework para Coletar M´tricas de Desempenho
e
sim.sh
Escreve Resultados das Métricas
Em Arquivo
AODV, DSDV, OLSR
manet-routing-compare.cc
Ler Resultados
Calcula_Estatística
Escreve Estatísticas
Ler Resultados
Gera Gráfico
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Referˆncias
e
73. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Gr´ficos dos Testes
a
Testes Protocolos de Roteamento MANET
Testes Protocolos de Roteamento MANET
16
8
12
6
10
5
AODV
DSDV
7 OLSR
Vazão
Pacotes Recebidos
AODV
DSDV
14 OLSR
8
4
6
3
4
2
2
1
0
0
0
20
40
60
80
100 120 140
Tempo de Simulação (s)
160
180
200
Jo˜o Gon¸alves Filho
a
c
0
20
40
60
80
100
120
140
Tempo de Simulação (s)
160
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180
200
74. Defini¸˜o e Hist´rico
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Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Referˆncias
e
1 FU, Zhenghua; MENG, Xiaoqiao; LU, Songwu. How bad TCP can
perform in mobile ad hoc networks. In: Computers and
communications, 2002. Proceedings. ISCC 2002. Seventh
international symposium on. IEEE, 2002. p. 298-303.
2 Tamashiro, Clytia Higa. ”Uma an´lise de protocolos de roteamento
a
anˆnimo para redes sem fio ad hoc m´veis.”(2012).
o
o
3 Chlamtac, Imrich, Marco Conti, and Jennifer J-N. Liu. ”Mobile ad
hoc networking: imperatives and challenges.”Ad Hoc Networks 1.1
(2003): 13-64.
4 Liu, Jian, and Suresh Singh. ”ATCP: TCP for mobile ad hoc
networks.”Selected Areas in Communications, IEEE Journal on 19.7
(2001): 1300-1315.
5 Tonguz, Ozan K., et al. ”On the broadcast storm problem in ad hoc
wireless networks.”Broadband Communications, Networks and
Systems, 2006. BROADNETS 2006. 3rd International Conference
on. IEEE, 2006.
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75. Defini¸˜o e Hist´rico
ca
o
Caracter´
ısticas e Problemas
Camadas
Network Simulator 3 (ns-3)
Referˆncias
e
Referˆncias
e
6 Perkins, Charles E., and Pravin Bhagwat. ”Highly dynamic
destination-sequenced distance-vector routing (DSDV) for mobile
computers.”ACM SIGCOMM Computer Communication Review.
Vol. 24. No. 4. ACM, 1994.
7 Perkins, Charles E., and Elizabeth M. Royer. ”Ad-hoc on-demand
distance vector routing.”Mobile Computing Systems and
Applications, 1999. Proceedings. WMCSA’99. Second IEEE
Workshop on. IEEE, 1999.
8 Gorantala, Krishna. ”Routing protocols in mobile ad-hoc
networks.”Master’s Thesis in Computing Science, June 15 (2006).
9 Royer, Elizabeth M., and Charles E. Perkins. ”Multicast operation of
the ad-hoc on-demand distance vector routing protocol.”Proceedings
of the 5th annual ACM/IEEE international conference on Mobile
computing and networking. ACM, 1999.
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