Ad Hoc On-Demand Distance Vector

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Carina Teixeira de Oliveira

CPE 825 - Roteamento em Redes de Computadores Prof. Luís Henrique M. K. Costa

Ad Hoc On-Demand Distance Vector

(AODV)

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http://www.gta.ufrj.br

Sumário

z Introdução

z Características do AODV z Descoberta de Rotas z Caminho Reverso

z Manutenção de Rotas z Conclusão

z Bibliografia

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Introdução

z Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV)

•

Projetado para uso em redes móveis ad hoc

• Redes sem infra-estrutura

• Nós auto-organizáveis

• Topologia arbitrária e temporária

• Tabelas de roteamento precisam ser atualizadas de forma rápida o suficiente para retratar a topologia da rede o mais próximo possível do atual

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Características do AODV

z Protocolo baseado em Vetor de Distância

z Protocolo Reativo

•

Atua sob demanda

• Só existe a necessidade de um nó A conhecer uma rota para um nó B quando a comunicação entre eles for necessária

• Evita o desperdício de banda

• Minimiza o uso de memória e processamento nos nós que atuam como roteadores

• Rotas para destinos com os quais os nós não estejam em comunicação ativa não são mantidas

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Características do AODV

z Combinação

•

Dynamic Source Routing (DSR)

• Mecanismos de descoberta e manutenção de rotas

• Diferença: confia no estabelecimento dinâmico das entradas nas tabelas de roteamento dos nós intermediários

• evita sobrecarga da rede

• não é preciso que cada pacote contenha todo o caminho da fonte até o destino

•

Destination-Sequence Distance-Vector (DSDV)

• Adota o conceito de número de seqüência

• Diferença: cada nó ad hoc mantém um contador de número de

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6

Características do AODV

z Mensagens de Roteamento

•

Route Request (RREQ)

•

Route Reply (RREP)

•

Route Error (RERR)

z Cada nó possui dois contadores

•

Número de seqüência

•Incrementado em duas situações:

•Imediatamente antes de iniciar um processo de descobrimento de rota

•Imediatamente antes de enviar um RREP em resposta a um RREQ

•

Identificador de Broadcast

• Mantido separadamente por cada nó

• Incrementado sempre que um novo RREQ é transmitido

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Descoberta de Rotas

z Inundação de Route Requests (RREQ)

z Identificam de forma exclusiva um RREQ

Endereço da Fonte

Número de Seqüência

da Fonte

Endereço do Destino

Número de Seqüência do Destino Identificador de

Broadcast

Contador de Saltos

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8

Descoberta de Rotas

z Usado para manter as informações mais recentes no caminho reverso para a origem

Endereço da Fonte

da Fonte

Broadcast

Contador de Saltos

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Descoberta de Rotas

z Atualizado sempre que um nó recebe uma nova informação sobre um destino

z Especifica o quão recente uma rota para um destino deve estar antes de ser aceita pela origem

z Garante a ausência de loops

Endereço da Fonte

da Fonte

Broadcast

Contador de Saltos

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10

Descoberta de Rotas

z Valor inicial = 0

Endereço da Fonte

da Fonte

Broadcast

Contador de Saltos

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Descoberta de Rotas

Nó intermediário

recebeu um RREQ

Verifica o par

<Endereço da Fonte, Identificador de Broadcast>

É um novo RREQ?

Sim Não

Incrementa

É duplicata.

Descarta RREQ

Nó intermediário não possui rota válida para

alcançar o destino

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12

Descoberta de Rotas

Nó intermediário possui rota válida

para alcançar o destino

Nó

recebeu um novo RREQ

Compara <N° de Seqüência do Destino>

É maior ou igual?

Envia RREP

Sim

Incrementa

Inunda RREQ para seus vizinhos

Não

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Descoberta de Rotas

Nó Destino

recebeu um novo RREQ

Envia RREP

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14

Descoberta de Rotas

z RREP

• unicast

z Antes de enviar o RREP um nó destino deve atualizar seu número de seqüência para o MÁXIMO entre o seu valor atual e o seu valor que constava no RREQ

Endereço da Fonte

Número de Seqüência do Destino

Contador de Saltos

Tempo de Vida da Rota

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Caminho Reverso

z Cada nó que inunda a rede com um RREQ deve armazenar automaticamente:

•

Endereço do vizinho de quem recebeu a primeira cópia do RREQ

•

Número de Seqüência da Fonte

•

Tempo de Expiração

• o caminho reverso é mantido o tempo suficiente para que o RREQ atravesse a rede e produza uma resposta para o nó fonte

¾

Todas essas informações devem ser armazenadas em uma entrada relativa ao endereço da fonte

z Todos os nós no caminho reverso aprendem a rota para o destino como um sub-produto da descoberta da rota de origem

(16)

Exemplo

B A

S E

F

H

J

D C

G

K

N M

• Nó S deseja enviar pacotes de dados ao nó D

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B A

S E

F

H

J

D C

G

K

Broadcast

M

N

Exemplo

(18)

Caminho reverso

Exemplo

B A

S E

F

H

J

D C

G

K

N

M

(19)

Exemplo

B A

S E

F

H

J

D C

G

K

N

M

(20)

Exemplo

• Nó D não encaminha RREQ B

A

S E

F

H

J

D C

G

K

N

M

(21)

Exemplo

B A

S E

F

H

J

D C

G

K

N M

Dest Next Saltos

D E 4

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Exemplo

Caminho estabelecido B

A

S E

F

H

J

D C

G

I

K

N M

Dest Next Saltos

D E 4

(23)

Exemplo

z Se outros RREPs forem recebidos por S, somente os RREPs com

<Número de Seqüência do Destino> maior ou igual com menor número de saltos serão atualizados pelo nó fonte

•

Assegura informações de roteamento mais rápidas e atualizadas

z Ao aprender uma rota melhor, o AODV atualiza as informações de roteamento de forma transparente para a aplicação

(24)

24

Manutenção de Rotas

z Nó Fonte

z Movimenta-se durante uma sessão ativa

•

Reiniciar ou não um processo de descobrimento de rota z Nó Destino ou Nó Intermediário

z Movimentam-se z São desativados z Quebra de Enlace

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Manutenção de Rotas

z Maneira de um nó conhecer seus vizinhos (atestar conectividade)

•

Escutando pacotes broadcast de outros nós

•

Mensagens Hello

• Time-to-Live (TTL) = 1

• Receber resposta dos vizinhos

• Não receber confirmação dos vizinhos (quebra de enlace)

• Receber resposta de novos vizinhos

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26

Manutenção de Rotas

z Nó que detectou a falha deve informar sobre a quebra do enlace

•

Nós predecessores são mantidos em cada entrada da tabela de roteamento

•

RERR (unicast ou broadcast)

•

Nó que recebe o RERR encaminha para todos os seus predecessores

z Todas as rotas que dependiam do enlace inativo são retiradas de todas as tabelas de roteamento da rede

z Quando nó fonte recebe notificação de quebra de link, decide se reinicia ou não um novo processo de descobrimento de rota

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Manutenção de Rotas

z Término do processo é garantido

z Rotas livres de loops z Número de nós finito

z AODV mais vantajoso em relação ao DSR

z AODV informa todos os nós que usam o enlace quando uma

falha ocorre

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Conclusão

z AODV foi apresentado como um protocolo de roteamento dinâmico para redes móveis ad hoc

z Características:

• Descoberta de rotas sob demanda

• Único encaminhamento de um pacote RREQ

• Armazenamento de uma rota por destino

• Utilização de números de seqüência

• Mecanismos que evitam loops

• Rotas mais atualizadas

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Bibliografia

z Perkins, C. E.; Belding-Royer, E. M.; Das, S. R.; Ad Hoc On- Demand Distance Vector Routing, Request for Comments:

3561, rfc3561.txt, julho de 2003.

z Cordeiro, C. M.; Agrawal, D. P.; Mobile Ad hoc Networking, Tutorial/Short Course in 20 th Brazilian Symposium on Computer Networks, May 2002, pp. 125-186.

Perkins, C. E.; Belding-Royer, E. M.; Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing. Proceedings of the 2nd IEEE Workshop on Mobile Computing Systems and Applications, New Orleans, LA, February 1999, pp. 90-100.