Les Réseaux MANETs

1. Les Réseaux MANETs

2. Plan • Une première idéeMANETs • Un peu d’histoire • Que ce que les MANETs ? • Caractéristiques des MANETs • Avantages et inconvénients • Les protocoles de routage • Le protocole ZRP

3. Une première idée sur les MANETs

4. Un Peu d’histoire • 1970 • C'est là que tout a commencé avec le projet ALOHA de Norman Abramson à l'université de Hawaii • Le but était d'envoyer des informations pour permettre la réservation des chambres d'hôtels dispersés dans l'archipel d'Hawaï. Car on ne pouvait pas le faire avec des câbles à l'époque... • Utiliser des antennes et donc des ondes radio-fréquences • avec seule fréquence et un seul support (ether). • → problèmes de collisions • Famille de protocole ALOHA pour gérer ces problèmes • → diffusion de signaux radio sur les îles de Hawaii

5. Un Peu d’histoire • 1973 • Projet ARPA aux U.S.A par la DARPA • ARPA (Advanced ResearchProjectsAgency Network) • DARPA ( Defense Advanced Research Projects Agency ) • Zone géographique plus étendu • 1974 • Le TCP/IP est créé pour uniformiser le réseau. • 1983 • En janvier, ARPA adopte TCP/IP

6. Un Peu d’histoire • Fin des années 90 • Miniaturisation des circuits • Fusion des radios et des machines dans une même entité • Rôle des machines: • terminaux utilisateurs • Routeurs • Mobilité plus importante • Réseau à plus grande échelle • Arrivée de IEEE 802.11 et donc des ad hoc

7. B A A B Qu’est ce que les MANETs • MANETs (Mobile ad hoc) Networks • Un réseau d'entité mobile et sans fil • Aucune topologie fixe à priori, et sans point d’accès • Données acheminées par les nœuds du réseau • Équipement utilisés • WPAN (Wireless Personal Area Network) • Bluetooth • Zigbee • WLAN (Wireless Local Area Network) • IEE 802.11 • HyperLan de type 1 [ETSI 98-1]

8. Caracteristiques des MANETs • Sans fils • Mobilité • Sans infrastructure fixe • Auto organisé et distribué • Multi sauts • Ressources limités • Temporaire et rapidement déployable

9. Avantages et Inconvénients

10. Les Avantages • Liaison sans fil : • Connexion par onde radio • FH • Infrarouge • Déploiement facile : • Installation rapide et facile. • La mobilité : • Déplacement libre des nœuds permet le déploiement d’application • réseau tel que les VANETs.

11. Les Avantages • L’extensibilité du réseau : • la possibilité d’étendre le réseau peut se faire par l’augmentation de sa taille sans nécessiter trop de moyens. • Le coût : • Tous les réseau est formé à partir des noeuds mobiles ( Aucune station de base)

12. Les Inconvénients • Topologie non prédictible à cause de la mobilité • Inondation du réseau avec les paquets pour le raffrichissement des tables de routage. • Interférence: • Interface radio partagée : • Chaque donnée est réceptionnée par tous les nœuds, à des puissances variables. • Augmentation de taux d’erreurs • Redondance : La diffusion sera faite à tous les voisins.

13. Les Inconvénients • Capacité limités (la puissance, la mémoire, l’énergie) • La puissance d’émission doit être suffisante pour assurer la connectivité de tous les noeud du réseau. • Sécurité: • Un réseau Ad Hoc ne permet pas d’assurer la confidentialité de l’information échangée entre les nœuds. • Impossible d’implenter un mur de feu en dépit de l’abscence d’infrastructure..

14. III- Protocoles de routage dans les MANETS

15. III- protocoles De routage • Les Protocoles Proactifs • OLSR • Les Protocoles Réactifs • AODV • Les Protocoles Hybrides • ZRP • Classification

16. III- protocoles De routage • Les Protocoles Proactifs • OLSR • Les Protocoles Réactifs • AODV • Les Protocoles Hybrides • ZRP • Classification

17. Classification des protocoles De routage Protocoles De Routage REACTIFS PRO-ACTIFS Hybrides

18. III- protocoles De routage • Les Protocoles Proactifs • OLSR • Les Protocoles Réactifs • AODV • Les Protocoles Hybrides • ZRP • Classification

19. Les Protocoles Proactifs • Les Routes Sont établis à l’avance • Chaque nœud possède une table de routage. • Mise à jour obtenue à partir des échanges périodiques d’information sur la topologie du réseau. • Le choix du chemin se fait par la technique du chemin le plus court • Utilise deux méthodes : • Link State (état de lien) • Distance Vector (vecteur de distance)

20. Les Protocoles Proactifs • Link State: • Chaque nœud maintient sa vision de la topologie de réseau. • Les mises à jour: • Manière périodique. • Dans le cas d’un changement de la topologie. • Diffusion périodique de l’état de lien à ses voisins • Une fois l’information reçue par le voisin: • Le nœuds Mit à jour sa vision de la topologie

21. Les Protocoles Proactifs • Distance Vector: • Chaque nœud a une vision sur la distances le séparant de tous les hôtes du réseau. • Chaque nœud diffuse à ses nœuds voisins, sa vision des distances le séparant de tous les hôtes du réseau. • En se basant sur les information reçue de ses voisins: • Calcule le chemin le plus courts vers n’import quelle destination. • Tant qu'il y a un changement de la distance minimale séparant deux nœuds le processus de calcule de la route se répète. • Diffusion périodique de l’état de lien a ses voisins • Une fois l’information reçue par le voisin: • Le nœud Mit a jour sa vision de la topologie

22. III- protocoles De routage • Les Protocoles Proactifs • OLSR • Les Protocoles Réactifs • AODV • Les Protocoles Hybrides • ZRP • Classification

23. Le Protocole OLSR • Les Routes Sont établis à l’avance • Chaque nœud connait l’ensemble de ses voisins directe • Envoi périodiquement un paquet hello • Le messages hello permit: • Déterminer les voisins • Spécifier le MPR choisi par l’éxpideteur. • Chaque MPR: • Transmis périodiquement la listes des nœuds qui l’ont choisis comme MPR • Ce paquet n’est transmit qu’aux nœud MPR • Une fois la topologie est connue chaque nœuds connait les routes vers les nœuds de réseau.

24. III- protocoles De routage • Les Protocoles Proactifs • OLSR • Les Protocoles Réactifs • AODV • Les Protocoles Hybrides • ZRP • Classification

25. III- protocoles De routage • Les Protocoles Proactifs • OLSR • Les Protocoles Réactifs • AODV • Les Protocoles Hybrides • ZRP • Classification

26. Les Protocoles Réactifs • Les routes sont établies à la demande • Lorsque un nœuds veux transmettre des données il initialise une procédure de découverte de route. • Les nœuds ne maintiens pas des informations à propos de la topologie du réseau. • Le nœud source diffuse une requête de recherche de route jusqu’au nœud destinataire. • Les nœuds intermédiaire sont mémoriser durant cette phase. (enregistré dans la trame) • Lorsque la requête est reçue par le nœud destination, ce dernier utilise le chemin inverse pour contactez le nœud source et lui transmettre les information de routage.

27. III- protocoles De routage • Les Protocoles Proactifs • OLSR • Les Protocoles Réactifs • AODV • Les Protocoles Hybrides • ZRP • Classification

28. LE PROTOCOLE AODV (Ad-hoc On demand Distance Vector)

29. III- protocoles De routage • Les Protocoles Proactifs • OLSR • Les Protocoles Réactifs • AODV • Les Protocoles Hybrides • ZRP • Classification

30. Les Protocoles Hybrides • Combine entre les deux approches pro-activité et réactivité. • Partage de réseaux en zones • Utilise le proactif dans la même zone • Utilise le réactif pour trouver une route entre deux zones • Exemple: le protocole ZRP.

31. III- protocoles De routage • Les Protocoles Proactifs • OLSR • Les Protocoles Réactifs • AODV • Les Protocoles Hybrides • ZRP • Classification

32. 5.Le protocole ZRP

33. Le sommaire • La presentation du protocole. • L’algorithme du protocole. • IARP. • IERP. • Modélisation mathématique. • Format des paquets . • RREQ • RREP • RERR

34. Le sommaire • La presentation du protocole. • L’algorithme du protocole. • IARP. • IERP. • Modélisation mathématique. • Format des paquets . • RREQ • RREP • RERR

35. La presentation du protocole • ZRP (zone routing protocole) en français (protocole de zone de routage). • ZRP est un protocole hybride. • Fonctionneselon le principe de zone. • Compose de 2 principaux protocoles IARP et IERP.

36. La presentation du protocole source Zone de routage La zone de routage (R=2).

37. Le sommaire • La presentation du protocole. • L’algorithme du protocole. • IARP. • IERP. • Modélisation mathématique. • Format des paquets . • RREQ • RREP • RERR

38. L’algorithme de ZRP • IARP: • Protocoleproactif. • Etablie la table de routage intra zone (à l’intérieur de la zone de routage). • Envoie des messages périodiques dans la zone. • IERP: • Protocole réactif. • Gere les communications interzones. • Cherche le chemin le plus court a la demande

39. L’algorithme de ZRP Organigramme ZRP.

40. L’algorithme de ZRP Procedure de routageinterzone

41. Le sommaire • La presentation du protocole. • L’algorithme du protocole. • IARP. • IERP. • Modélisation mathématique. • Format des paquets . • RREQ • RREP • RERR

42. Modélisation mathématique Une zone est décrite comme Z (k,n) ou k est le rayon de la zone et n le nœud central. Z (k,n)={i|H(n,i)≤k} Le nœud qui est caractérisé par H(n,i)=k est di nœud périphérique.

43. Le sommaire • La presentation du protocole. • L’algorithme du protocole. • IARP. • IERP. • Modélisation mathématique. • Format des paquets . • RREQ • RREP • RERR

44. Format des paquets RREQ: RREP

45. Format des paquets RERR: