Os avan¸cos no desenvolvimento do GPS tornaram poss´ıvel o fornecimento de in- forma¸c˜oes de localiza¸c˜ao com uma precis˜ao de poucos metros. [2] Al´em disso, tamb´em fornece uma sincroniza¸c˜ao temporal universal. Embora as informa¸c˜oes de localiza¸c˜ao possam ser usadas para o encaminhamento direcional em sistemas distribu´ıdos Ad Hoc, o rel´ogio universal (fornecido, tamb´em, pelo GPS) pode fornecer sincroniza¸c˜ao global entre n´os equipados com GPS.
A pesquisa feita pelos autores de [2] mostrou que as informa¸c˜oes de localiza¸c˜ao geogr´afica podem melhorar o desempenho de encaminhamento em redes Ad Hoc.
Exemplos de protocolos geogr´aficos de posi¸c˜ao assistida s˜ao GeoCast (Geographic Addressing and Routing) [20], LAR (Location-Aided Routing) [21], DREAM (Distance Routing Effect Algorithm for Mobility) e GPSR (Greedy Perimeter Stateless Routing) [22].
2.4.1 LAR (Location-Aided Routing)
O protocolo LAR, apresentado em [21], ´e um protocolo on-demand baseado em source routing [2]. O protocolo utiliza informa¸c˜oes de localiza¸c˜ao, a fim de limitar a ´area da zona de descoberta de uma nova rota. Como consequˆencia, o n´umero de mensagens de pedido de rota ´e reduzido.
Cap´ıtulo 2. Redes Ad Hoc 13
O funcionamento do protocolo LAR ´e semelhante ao DSR [17]. Usando informa¸c˜oes de localiza¸c˜ao, o protocolo LAR executa a descoberta de rota atrav´es de flooding limitado (isto ´e, inunda os pedidos para uma Request zone). Somente n´os da Request zone ir˜ao encaminhar os pedidos de rota. O protocolo LAR fornece dois esquemas para determinar a Request zone.
Esquema 1: A fonte estima uma ´area circular (Expected zone), na qual se espera que o destino seja encontrado naquele momento. A posi¸c˜ao e o tamanho do c´ırculo ´e calculado com base no conhecimento da localiza¸c˜ao anterior do destino, o instante de tempo associado ao registo de localiza¸c˜ao anterior e a velocidade m´edia do destino. A menor regi˜ao retangular que inclui a Expected zone e a fonte ´e a Request zone, como se pode verificar na Figura 2.3. As coordenadas dos quatro cantos da Request zone est˜ao ligados a um pedido de rota pela fonte. Durante a difus˜ao do pedido de rota, s´o n´os dentro da Request zone reencaminham a mensagem de pedido.[2]
Figura 2.3: Funcionamento do protocolo LAR: (a)Esquema 1 [2]
Esquema 2: A fonte calcula a distˆancia para o destino, com base na distˆancia entre esta e a localiza¸c˜ao conhecida do destino. Esta distˆancia, juntamente com a posi¸c˜ao do destino, ´e inclu´ıda na mensagem de pedido de rota e enviada para os vizinhos. Quando um n´o recebe o pedido, calcula a sua distˆancia at´e ao destino. Se a sua distˆancia at´e ao destino for inferior ou igual `a distˆancia inclu´ıda na mensagem de pedido, reencaminha a mensagem de pedido. Caso contr´ario, n˜ao reencaminha. Como exemplo, na Figura 2.4
Cap´ıtulo 2. Redes Ad Hoc 14
os n´os I e J ir˜ao retransmitir o pedido de S. Antes de retransmitir o pedido, o n´o atualiza o campo de distˆancia, na mensagem de pedido, com a sua pr´opria distˆancia para o destino.[2]
Cap´ıtulo 3
Redes de Dados Nomeados
Com a evolu¸c˜ao e crescente utiliza¸c˜ao da Internet, surgiram alguns problemas com o aumento do tr´afego, como a seguran¸ca, escalabilidade, qualidade de servi¸co e de- pendˆencia da localiza¸c˜ao. Para se tentar resolver estes problemas, surgiu uma nova arquitetura: as redes de Dados Nomeados.
O projeto de Redes de Dados Nomeados (NDN – Named Data Network ) [7] propˆos uma evolu¸c˜ao da arquitetura IP, inovando o paradigma de difus˜ao de mensagens na rede. Atribui nomes aos dados, fazendo com que a entrega passe a ser efetuada com base na informa¸c˜ao que transportam, e n˜ao na sua localiza¸c˜ao, como acontece utilizando o paradigma normal de entrega entre uma origem e um destino.
A comunica¸c˜ao em NDN ´e feita atrav´es de consumidores e produtores de dados, atrav´es da troca de dois tipos de pacotes: Interesses e Dados. Ambos os tipos de pacotes transportam, no seu cabe¸calho, um nome (prefixo), que identifica os dados ou apenas uma parte. O consumidor coloca o nome dos dados desejados no pacote de interesse e propaga-o na rede. Os n´os interm´edios usam este nome para encaminharem o interesse para o(s) produtor(es) de dados. Quando o interesse atingir um n´o que possua os dados solicitados, o n´o ir´a retornar um pacote de dados, que cont´em o nome e o conte´udo, juntamente com a assinatura do produtor. Este pacote de dados segue o caminho inverso tomado pelo interesse, a fim de voltar para o consumidor que o solicitou.
Cap´ıtulo 3. Redes de Dados Nomeados 16
3.1
Estrutura do n´o NDN
Para exercer as fun¸c˜oes de encaminhamento dos pacotes de dados e de interesse, cada n´o NDN possui trˆes estruturas de dados: uma tabela de interesses pendentes (PIT - Pen- ding Interest Table), uma tabela com informa¸c˜oes de encaminhamento (FIB - Forwarding Information Base) e, por fim, uma tabela com o armazenamento de conte´udos (CS – Content Store), descritas em detalhe em [23].
A FIB ´e usada para encaminhar pacotes de interesse em dire¸c˜ao a potenciais fontes dos dados correspondentes. ´E quase idˆentica a uma tabela de encaminhamento IP, com a diferen¸ca que a FIB permite ter uma lista de interfaces de sa´ıda, em vez de uma ´unica. A CS ´e uma cache tempor´aria de dados recebidos pelo n´o. Depois de encaminhar os pacotes de dados, um router NDN armazena os mesmos, a fim de poder responder a futuros interesses. O armazenamento ´e um dos mecanismos mais atrativos que foi proposto pelas redes NDN, pois este significa a redu¸c˜ao da latˆencia e a redu¸c˜ao do custo da largura de banda. Os routers atuais da Internet n˜ao armazenam os conte´udos que passam por eles, pois n˜ao est˜ao habilitados para a reutiliza¸c˜ao dos dados. Esta carater´ıstica traz benef´ıcios essencialmente para as redes sem fios [24].
A tabela PIT armazena todos os pacotes de interesse que um n´o tenha encaminhado (tanto tenha sido o produtor do pacote de interesse ou apenas um n´o interm´edio), e que ainda n˜ao tenha recebido o respetivo pacote de dados. Em cada entrada PIT ´e registado o nome dos dados, juntamente com as suas interfaces de entrada e sa´ıda [24]. Desta forma, ´e registada a rota do interesse, para quando os n´os receberem o pacote de dados correspondente, enviarem-no pela interface por onde o interesse chegou.