Ad Hoc Netzwerke

1. Ad Hoc Netzwerke Routing – Routing Protokolle

2. Inhalt • Anforderungen von Routing Protokollen • Routing • Link State Algorithmus • Distance Vector Algorithmus • Routingprotokolle für Ad-Hoc Netzwerke • Table Driven Routing Protokolle • Source Driven Routing Protokolle • Hybrid-Zone Routing Protokolle • Zusammenfassung

3. 1. Wünschenswerte Eigenschaften von Routing Protokollen • Schleifenfreiheit • Multicast Fähigkeit • Stromverbrauch, Gewicht, Reichweite • Gleich verteilte Netzlast • Geringer Overhead • Sicherheit • Quality of Service (QoS)

4. Probleme beim Routing • Pfade können nicht funktionieren • Viele Verbindungen sind redundant • Periodische Updates verbrauchen Bandbreite • Periodische Updates verbrauchen Energie • Änderungen in der Topologie können zu dynamisch sein

5. 2. Routing • Dient dem Austausch von Datenpaketen in einem Netzwerk • Routingprozess besteht aus 2 Vorgängen • Finden des optimalen Pfades durch das Netz • Dem tatsächlichen Austausch von Paketen über diesen Pfad • Pfadsuche wird durch verschiedene Algorithmen realisiert

6. 2.1. Link State Algorithmus • Jeder Knoten speichert die gesamte Netztopologie • Da die gesamte Netztopologie bekannt ist, entscheidet jeder Knoten mittels „Shortest Path Algorithmus“ selbst, wo die Pakete hingeschickt werden • Sehr schnell bei Änderungen im Netzwerk • Sehr ressourcenverschwendend

7. 2.2. Distance Vector Algorithmus • Knoten haben nur Kenntnisse über Nachbarknoten (direkten Nachbarn) • Periodisch werden die Tabellen aktualisiert und an Nachbarknoten versendet • Nachbarn erhöhen die Metrik der Routen und nehmen die beste Route zum Ziel in ihre Routingtabelle auf • „stille“ Routen werden nach gewisser Zeit entfernt

8. 3. Routing Protokolle in Ad Hoc Netzwerken • Table Driven Routing Protokolle (Proaktiv) • Source Driven Routing Protokolle (Reaktiv) • Hybrid Zone Routing Protokolle (Proaktiv/Reaktiv)

9. 3.1. Table Driven Routingprotokolle (1/2) • Routing wird mit Hilfe von Tabellen realisiert • Veränderungen in der Topologie werden mit Broadcast‘s weitergeleitet • Die einzelnen Protokolle unterscheiden sich voneinander durch die Anzahl der verwendeten Routingtabellen, sowie den Methoden Updates weiterzugeben

10. 3.1. Table Driven Routing Protokolle (2/2) • Destination-Sequenced Distance-Vector Routing (DSDV) • Global State Routing (GSR) • Fisheye State Routing (FSR) • Wireless Routing Protocol (WRP)

11. Beispiel: Table Driven Routing Protokoll - DSDV

12. 3.2. Source Driven Routing Protokolle (1/2) • Routen werden nur erstellt, wenn sie gebraucht werden • Wird eine neue Route benötigt, wird eine Suche im Netzwerk angestossen • Gefundene Route wird solange gespeichert, bis sie nicht mehr gebraucht wird oder nicht mehr verfügbar ist

13. 3.2. Source Driven Routing Protokolle (2/2) • Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) • Dynamic Source Routing (DSR) • Associativity-Based Routing (ABR) • Signal Stability Routing (SSR)

14. 3.3. Hybrid Routing Protokolle • Auch Zone Routing Protocol genannt (ZRP) • Verbindet die Vorteile aus Proaktive und Reaktive Ansätze • Innerhalb einer Zone wird ein proaktives Protokoll zum Routing verwendet • Für Knoten ausser halb wird erst bei Bedarf, also reaktiv, ein Pfad ermittelt

15. Beispiel: Hybrid Routing Protocol

16. Zusammenfassung • Probleme mit denen Routing Protokollen zu kämpfen haben • Routing • Routingalgorithmen • Routingprotokolle • Fragen?

17. Algorithmen müssen Rücksicht nehmen auf die limitierten Ressourcen, wie Energie, Rechenleistung und Bandbreite • Jeder Knoten muss auch als Router fungieren • Ad Hoc Netzwerke betrachtet man als Graph und die Verbindungen sind die Kanten • Für andere Metriken, wie Energiereserven, Funkübertragungsqualität oder Auslastung der Verbindung erhalten die Kanten Kosten