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Reseau Ad hoc - Bachar Haydar
Le document présente les réseaux ad hoc, qui sont des réseaux sans infrastructure permettant la communication entre nœuds mobiles. Il détaille deux types de protocoles de routage, réactifs (comme AODV) et proactifs (comme OLSR), en expliquant leur fonctionnement, leurs avantages et leurs inconvénients. La discussion inclut également des applications variées de ces réseaux, notamment dans les services d'urgence et le travail collaboratif.
Reseau Ad hoc - Bachar Haydar
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- 2. Introduction On a deuxtypes de réseaux: sans infrastructure (réseau ad hoc) et avec Infrastructure (réseau Cellulaire) Quelque soit le type de réseau on a besoin d’une méthodologie a suivre pour se connecter entre les différents éléments appartenant a un réseau Cette méthodologie est réaliser par des protocoles de routage
- 3. Plan 1. Introduire le réseauxad hoc. 2. Caractéristique et domaines d’application 3. Routages dans les réseaux ad hoc: Définir les protocoles réactif et proactif afin de parler sur les problèmes de routage 4. AODV: Principe de fonctionnement et le format de message échanger 5. OLSR : Principe de fonctionnement et le format de message échanger 6. Bilan sur les protocoles
- 4. 1. Réseau adhoc Ad hoc vient d’origine latine et signifie “Qui convient a une situation” Réseau sans fil, repose sur la collaborations des nœuds mobiles Localisation d’une topologie temporaire sans besoin de préexistence infrastructure L’acheminement se réalise selon des protocoles de routage divises en trois familles: Proactif, réactif et hybrides
- 5. 2. Caractéristiques desréseaux Absence d'infrastructure. ad hoc Topologie dynamique. Contraintes d’énergie. Multi hop. Sécurité limitée . Erreur de transmission. Interférences Radio. Nœuds cachés. Absencesimultané d’une même fréquence. Utilisation d’infrastructure ou d’administration Chaque message fréquence des nœuds Déplacement passe par proche. Utilisation Utilisation de libre et pour la communication centralisée.d’onde radio aléatoire. Sources d’énergies propagation Obstacle erreurs transmission. Chaque nœudpas de autonomes. lamachines non intermédiaires jouepeut lire message transmis Changementprovenant d’un imprévisible topologie. Interférencequi ledede d’autred’ondes. fréquente Nœuds responsablerôle lale derouteurmaintenance gestion Les mécanismes d’accès au canalet Épuisement déconnexion. intermédiaire. facilement dédié à la télécommunications duLa plupart des équipements son rechargeable réseau. collision au niveau du nœud intermédiaire.
- 6. Domaines d’applications Applications desréseaux Ad Hoc: Services d’urgence : tremblement de terre, feux, inondation…. Travail collaboratif : réunion, conférence. Réseaux de senseurs: contrôle des équipements a distance, suivre le mouvement des animaux. Réseaux en mouvement: Véhicules communicant. Réseaux Mesh: ce type de réseau permettre d’étendre la portée d’un réseau comme le cas de Syrie et Egypt dans le cas du coupure de l’internet. la raison essentiel de l’utilisation des réseaux ad hoc dans différant domaines est de remplacer l’infrastructure filaire par un réseau dynamique sur l’emplacement
- 7. 3. Routages dansles réseaux ad hoc chaque nœud joue le rôle d’un routeur, ce rôle diffère entre les protocoles de routage mais généralement c’est le même concept. La différence entre ces protocoles est en premier lieu dans le processus suivi pour découvrir le réseau. Cette différence a produit trois grandes classes de protocoles de routage: proactif, réactif et hybride. Ce qui nous intéresse les deux premiers puisque les protocoles de notre étude l’AODV appartient à la classe réactif et l’OLSR appartient au proactive
- 8. Schéma significatif Génération deschemins À l’avance À la demande Protocoles proactifs Protocoles réactifs OLSR AODV Protocoles Hybrides
- 9. 3.1. protocoles proactifs cetype de protocole assure l’échange continu des messages ce qui réduit la bande passante allouée (maximise) aux données utiles mais permet de minimiser le temps de latence. Cette méthodologie lui permet d’etre plus utilisable dans les réseaux de grandes tailles (contrôle légère sur les nœuds). Les tables de routages sont toujours mise a jour dans chaque nœud Lorsque un nœud désire parler avec un autre, le chemin est immédiatement connues d’apres l’enregistrement dans le table de routage Le protocole OLSR (Optimized Link State Routing) est le protocole de routage ,appartenant au classe proactif, le plus populaire.
- 10. 3.2 Protocoles réactifs(a la demande) le chemin ou le route entre deux nœuds ne se réalise que lorsque c’est nécessaire ou à la demande. La méthodologie suivit minimise la bande passante mais la latence de la délivrance de message est grande (n’envoie aucune message que lorsqu’il reçoit une réponse) une procédure de découverte globale de route est suivit pour obtenir les informations de nœud destinataire. Le protocole AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector) est le protocole de routage le plus populaire dans ce classe.
- 11. 3.3. Problèmes deroutage la mobilité des nœuds rendent les scenarios de routage plus compliqués. Le nœud destinataire n’est toujours valide chaque nœud du réseau joue le rôle de station ou de routeur. (problème de sécurité) Capacité Dans de stockage et de calcul situation de congestion les réseaux volumineux, si un nœud voudra envoyer des données vers un autre nœud qui n’admet aucune information sur ce destinataire dans son table de routage, le nœud source doit diffuser un message à tous ses voisins jusqu’à son arrivée à son destinataire-cible.
- 12. Réussite d’un protocole deroutage Minimisation de la charge du réseau : l’empêchement des boucles de routage et de la concentration du trafic autour de certains nœuds ou liens Offre d’un support pour pouvoir effectuer des communications multipoints fiables : L'élimination d'un lien, pour cause de panne ou pour cause de mobilité devrait, idéalement, augmenter le moins possible les temps de latence. Assurance d’un routage optimal : Si la construction des chemins optimaux est un problème dur, la maintenance de tels chemins peut devenir encore plus complexe Temps de latence : La qualité des temps de latence et de chemins s’augmente dans le cas où la connectivité du réseau augmente
- 13. 4. Protocol AODV L’AODVest un protocole de routage qui appartient à la famille réactive(On-demand) Chaque nœud contient un table de routage qui l’utilise pour créer le chemin avec sa destinataire Ce protocole a existé essentiellement pour l’amélioration de protocole DSDV(maintient la totalité des routes) Si une nouvelle route est nécessaire, ou qu’une route disparaît, la mise à jour de ces tables s’effectue par l’échange de trois types de messages entre les nœuds : • RREQ Route Request, un message de demande de route. • RREP Route Reply, un message de réponse à un RREQ. • RERR Route Error, un message qui signale la perte d’une route. • Hello Message: un message pour la mise a jour du table de routage
- 14. Message de typeRREQ Un message RREQ est diffusé quand un nœud voudra établir un chemin avec un destinataire. Le RREQ contient le numéro de séquence le plus récente pour la destinataire. Un nœud médiateur valide doit admettre un numéro de séquence au minimum plus grand que le contient le RREQ généré pour qu'il le modifie
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- 16. Message de typeRREP Lorsque le RREQ arrive au nœud destinataire, ce dernier envoi un message unicast de type RREP a la source en se basant sur le Broadcast ID dans la requête RREQ Un nœud génère RREP en deux cas: Si Le le nœud est le destinataire. nœud admet une route active vers le destinataire Quand le RREP se revient au nœud source se dernier réalise un mise a jour sur le table de routage en ajoutant des informations concernant le destinataire
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- 18. Messages RERR etHELLO RERR: ce type de message est utilisé dans le cas ou le chemin devient invalide ou le nœud voisin n’est plus dans le réseau, le nœud recevant le RERR élimine les informations de destinataire. HELLO: ce type de message envoye selon un intervalle de temps prédéfinis a tous les nœuds voisins pour qu’il Save que le nœud source n’a pas change son place. Si un nœud ne reçoit pas de message HELLO il Save que ce nœud n’existe plus et par suite les chemins a travers ce nœud sont éliminée
- 19. Routage dans l’AODV Leroutage dans ce protocole se base sur deux phases : Découverte de route. Maintenance de route Chaque nœud admet un table de routage contenant des informations sur le réseaux. L’AODV traite la gestion de la table de routage, même pendant de courtes routes .
- 20. Découverte de routes Diffusionde message RREQ . Les nœuds intermédiaire mise a jour leur table de routage. Le message RREQ est retransmis dans le cas ou le nœud n’est pas le destinataire. Chaque nœud recevant le RREQ maintient un pointeur vers le nœud source Le nœud destinataire envoie un message RREP. En utilisant le pointeur le message RREP arrive au nœud source. La communication commence.
- 21. Maintenance de route Puisqu’onparle de réseau mobile et sans infrastructure, alors on a besoin de maintenir le réseau d’une façon contenu En diffusant le message Hello par les nœuds actifs du réseaux d’une façon périodique pendant un intervalle de temps prédéfinis Si un voisin n’envoie pas de message Hello, modification sera réaliser sur le table de routage
- 22. Avantage et inconvenantde l’AODV Avantage du protocole AODV: Pas de boucle de routage ce qui permet une convergence rapide quand la topologie change L’ évaluation de performances pour la sélectionnent de la meilleur chemin est proche a celle des protocoles qui utilise des algorithmes de recherche des plus courtes chemin Inconvenant du protocole AODV: Le temps de latence est grande AODV la maintenance de route n’est efficace AODV n’est pas efficace dans les reseau de taille énorme
- 23. 5. Protocol OLSR appartientà la classe proactive OLSR est une version optimisée du protocole LSR (Link state routing ou état de liaison) l’idée clé derrière le protocole de l’OSLR c’est l’utilisation des relais MPR(Multipoint Relais):la limitation de trafic sur le réseau Chaque nœud contient un table de routage OLSR réduise la taille des paquets de contrôle et limite le nombre de paquet échanges pour rendre les routes optimales Le fonctionnement de l’OLSR est basé sur trois choses: Relais MPR Message HELLO Message TC
- 24. Les relais MPR Utilisépour réduire le nombre de retransmissions inutiles, lors de la diffusion généralisée d’un message Seul les nœud sélectionné comme MPR peuvent retransmis un message Ainsi le MPR peut transmettre la liste de ses voisins que l'on choisit comme MPR. permet d’économiser la bande passante et réduit le nombre de messages reçus en plusieurs copies par un nœud
- 25. Les relais MPR Lasélection des MPR se réalise sur deux étapes: La première étape consiste à trouver les nœuds du premier niveau possédant des liens uniques avec un nœud du second niveau. Ces nœuds feront partie nécessairement de l’ensemble des relais multipoint M afin que les voisins à deux sauts soient totalement couverts. La deuxième étape est une boucle : à chaque itération on cherche le nœud du premier niveau qui couvre le maximum de nœuds du second niveau. On l’ajoute dans l’ensemble M et élimine ses nœuds du second niveau. La boucle prend fin naturellement lorsqu’il n’y a plus de nœuds du second niveau.
- 26. Message Hello Message Hello:Message envoyé pour découvrir son voisinage, soit pour construire une route valide, soit pour sélectionner les MPR. Exemple pour qu’un nœud découvre son voisin: A envoie un Hello vide a B; B capte le message et l’analyse B découvre l’existence de A et annonce qu’il attend A, A conclut que son lien avec B est symétrique et B à son tour voit que son lien A est symétrique
- 27. Message TC(Topology Control) Seulles MPR envoient des messages TC Tous les nœuds choisis comme relais multipoint doivent diffuser périodiquement dans le réseau un message TC contenant la liste des voisins de ce dernier qui l’ont désigné Il sert à établir les tables de routage
- 28. Routage dans l’OLSR Le routage dans ce protocole se base sur deux phases : Découverte de route. Diffusion de la topologie Chaque nœud admet un table de routage contenant des informations sur le réseaux. La découverte de route se réalise par la diffusion de message HELLO vers les nœuds sans que se dernier le retransmettre La sélection des relais se réalise par des message HELLO Seule les MPR peuvent retransmettre des message L’OLSR utilise la diffusion des MPR des messages TC pour mise ajour les tables de routage
- 29. Avantage et Inconvenant del’OLSR Avantage de l’OLSR : il diminue au maximum le nombre de messages de contrôle transmis sur le réseau, en utilisant la technique de sélection des MPR. offre des fonctionnalités très intéressantes tout en recherchant des routes optimales en termes de nombre de sauts, OLSR gère convenablement la topologie du réseau, en expédiant périodiquement des messages TC Inconvenant de l’OLSR: problème de sécurité . Malgré que ces dernières années beaucoup de recherches ont été faites pour améliorer sa protection contre les attaques, mais OLSR reste toujours vulnérable à certaines attaques.
- 30. Bilan Contrainte de performance OLSR AODV Catégorie Proactif Réactif Typede protocole Etat de lien Vecteur de distance Route Maintenue Table de routage Table de routage Possibilité de boucle Non, par la réduction de nombre de la retransmission des messages en utilisant les relais Non, utilise les principes de numéro de séquence afin d'éviter le problème des boucles infinis et des transmissions inutiles de messages sur le réseau Route Multiple Non Non Surcharge réseau (Bande passante) Minimale, à cause des messages Hello envoyés périodiquement qui maintiennent la table de routage de tout le nœud Modéré, car le message hello est envoyé seulement en cas de demande d’échange des données Diffusion périodique Selon un intervalle de temps (Message HELLO et Message TC) Selon un intervalle de temps (Message Hello) Requiert des séquences de données Oui: a chaque demande il faut suivre les étapes du RREQ, RREP Liens unidirectionnel Non : Puisque le table de routage de chaque nœud est toujours mit a jour Messages de contrôle envoyés en avance afin d'augmenter la réactivité Non Création du chemin optimale Bonne Moyen sécurité Moyen Faible Temps de latence Bonne (petit) Bas Faible (grand) Moyen Méthode de reconfiguration des routes Délai de Bout en bout Suppression des routes & notification à la source Oui
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Notes de l'éditeur
- #9 ,
- #16 Make sure you explain how an intermediate node distinguishes between copies of the same RREQ. In your graph, the node in the middle receives two copies of the RREQ. In this case, the hop count from the source (A) is the same, so it doesn’t matter how its own routing back to A is updated. If you look at the example graph I included in the overview, you see that node B and the destination node F both receive multiple copies of the RREQ. In both cases, each copy followed a different route to get to the respective node. Therefore, B and F must choose the correct version of the message to use for updating their own routing tables and also for forwarding. The hop count field is the key that allows them to decide which message to keep and which message to throw away.
- #17 You should point out that the RREQ/RREP mechanism depends on the assumption that links are symmetrical, or bidirectional.