مقاله درمورد دانلود نرم افزار

: مفاهيم و تعاريف

2-1- مقدمه

در اين فصل به معرفي مفاهيم اصلي به کار رفته در اين پژوهش خواهيم پرداخت. ابتدا شبکههاي اقتضايي متحرک1 معرفي مي شوند. خصوصيات اين شبکهها، پرتکلهاي مسيريابي، تهديدات پيش روي آنها و روش هاي مقابله با اين تهديدات به طور اجمالي مورد بررسي قرار مي گيرد.
در ادامه مفهوم سيستم ايمني مصنوعي معرفي مي گردد و سپس به الگوريتمها و تئوريهاي موجود در سيستم ايمني مصنوعي اشاره شده است.

2-2- شبکههاي اقتضايي متحرک

شبکه ها را مي توان براساس لايه فيزيکي شان 2 به دو دسته عمده سيمي 3 و بيسيم 4 تقسيم کرد. در شبکه هاي سيمي گرههاي شبکه از طريق يک وسيله فيزيکي مانند کابل، اترنت يا فيبرنوري به هم متصل اند. ولي در شبکههاي بيسيم، هيچ وسيله اتصالي وجود ندارد و گرهها از طريق امواج راديويي يا اشعه مادون قرمز به هم متصل اند.
شبکهها بر اساس قابليت حرکت گرهها به دو دسته تقسيم مي شوند. در شبکههاي ثابت5 گرهها ثابتاند و توپولوژي و ساختار شبکه تغيير نمي کند. در شبکه هاي متحرک 6 مکان گرهها و در نتيجه ساختار شبکه قابليت تغيير دارد.
شبکههاي بيسيم (ثابت يا متحرک) را مي توان به دو دسته تقسيم کرد: شبکههاي بيسيمي که داراي زيرساخت7 هستند و شبکههاي بيسيم بدون زيرساخت. در نوع اول، گرهها به سطح بالاتري مانند ايستگاههاي پايه8 يا نقاط دسترسي متصل مي شوند (به شکل بي سيم) و از اين طريق قادر به ارتباط خواهند بود. در حالي که در نوع دوم، اصولا چنين گرههايي وجود ندارند و شبکه بدون هيچ زيرساخت اوليهاي قادر است کار خود را آغاز کند و گرهها خود-راه انداز9 هستند(تانيجا10 و کوش11 ، 2010).
شبکههاي اقتضايي متحرک 12 (موردي سيار) نوع خاصي از شبکههاي بي سيم متحرک هستند که در آنها گرهها بدون هيچ زيرساخت ثابتي با يکديگر ارتباط برقرار مي کنند. در اين شبکهها هر يک از گرهها به عنوان مسيرياب نيز عمل مي کنند.گرهها از طريق امواج راديويي با هم ارتباط برقرار مي کنند. هرگره قادر است با گرههايي که در برد راديويي آن قرار دارند، که به اصطلاح آنها را گرههاي همسايه مي نامند، به طور مستقيم ارتباط داشته باشد. براي برقراري ارتباط با گرههايي که در خارج از محدوده راديويي قرار دارند، از گرههاي مياني استفاده مي شود. به اين صورت که گرههاي مياني به عنوان مسير ياب عمل کرده و ترافيک را به صورت گام به گام از گره مبدا به گره مقصد ارسال مي کنند. به همين دليل به آنها شبکههاي بي سيم اقتضايي چند گامي13 نيز گفته مي شود(تانيجا14 و کوش15 ، 2010).

در شبکههاي اقتضايي متحرک، سيار بودن گرهها ممکن است باعث تغيير مسير بين دو گره شود. همين موضوع باعث بروز مشکلاتي در استفاده از اين شبکهها مي شود. با اين وجود امروزه شبکههاي اقتضايي متحرک کاربردهاي فراواني دارند. دليل اين امر سرعت و آساني پيادهسازي اين شبکهها و نيز عدم وابستگي آنها به ساختارهاي از پيش ساخته است. اين شبکهها در کاربردهاي شخصي مانند اتصال لپتاپها به يکديگر، کاربردهاي عمومي مانند ارتباط وسايل نقليه وتاکسيها، کاربردهاي نظامي مانند اتصال ارتش و ارتباط ناوگان جنگي و کاربردهاي اضطراري مانند عمليات امداد و نجات، قابليت بهکارگيري دارند.
2-3- خصوصيات شبکههاي اقتضايي متحرک

شبکههاي اقتضايي متحرک داراي ويژگيهاي خاص خود مي باشند. ويژگيهاي شبکههاي اقتضايي متحرک را مي توان به صورت زير خلاصه کرد (نادکامي و ميشرا ،2003):
1) عدم وجود زير ساخت و خودمختاري: اين شبکهها بدون هيچ زيرساختي ايجاد شده و به هيچ مديريت متمرکزي وابسته نيستند. هرگره به صورت مستقل هم به عنوان ميزبان ( توليد کننده داده ) و هم به عنوان مسيرياب عمل مي کند.
2) مسيريابي چند گامي1 : در اين شبکه ها هيچ مسيريابي وجود ندارد. بلکه گرههاي مياني پيام ها را به صورت گام به گام به سمت گره مقصد مسيريابي مي کنند.
3) ساختار پوياي2 شبکه : به دليل تحرک گرهها، ساختار شبکه مي تواند دائما و به صورت غير قابل پيش بيني تغيير کند. با تحرک دائمي گرهها، مسيرها نيز تغيير خواهند کرد.
4) اتصالات ناهمگن: هر گره شبکه مي تواند مجهز به چندين واسط راديويي با قابليتهاي انتقال و دريافت متفاوت باشد که سبب ايجاد لينکهاي نامتقارن در شبکه و ناهمگني در ميزان برد راديويي گرهها مي شود. همچنين، پيکر بندي سخت افزاري و نرم افزاري هر گره مي تواند متفاوت باشد. به همين دليل است که طراحي پروتکلها و الگوريتمها براي اين نوع از شبکهها کار پيچيدهاي است.
5) محدوديت در انرژي: به دليل متحرک بودن گرهها در اين شبکهها، انرژي آنها به وسيله باتري تامين ميشود. در نتيجه منبع انرژي آنها محدود است. از آنجايي که هر گره هم به عنوان مسيرياب و هم به عنوان ميزبان عمل مي کند، لذا مصرف انرژي در گرههاي شرکت کننده بايد مديريت شود.
6) محدوديت محاسباتي.
از مزاياي اين شبکه ها اين است که انعطاف پذيري بالايي دارند و در برابر خرابي يک يا چند گره مقاومند. همچنين گسترش اين شبکهها بسيار آسان و سريع است.
2-4- مسيريابي در شبکه هاي اقتضايي متحرک

مسيريابي در شبکههاي اقتضايي متحرک به دليل ويژگيهاي منحصر بفرد اين شبکهها، به وسيله پروتکلهاي مسيريابي از قبيل حالت اتصال3 و بردار فاصله4 قابل انجام نيست به اين دليل که اين پروتکلها براي شبکههايي با همبندي ايستا طراحي شده اند. در صورتي که تحرک گرهها و تغيير همبندي جزء ماهيت شبکههاي اقتضايي متحرک مي باشد. نکته ديگر اين که پروتکلهاي مسيريابي موجود با فرض اينکه همه اتصالات دو طرفه هستند طراحي شده اند. اما در شبکههاي اقتضايي متحرک اين موضوع هميشه صادق نيست. وجود تفاوت در سخت افزار گرهها و نوسانات سيگنالهاي راديويي در ايجاد اتصالات يک طرفه موثر است (بروچ5 و همکاران ، 1998 ، پرکينز6 و روير7 ، 1999) .
فرق ميان پروتکلهاي مسيريابي، بر اساس چگونگي نگهداري و به دست آوردن اطلاعات مسيريابي ميباشد. پروتکلهاي مسيريابي به سه گروه برمبناي جدول8 ، بر مبناي تقاضا9 و ترکيبي تقسيم مي شوند(عبدالحسن10 و همکاران ، 2004 ، روير11 و تو12 ، 1999).

2-4-1- پروتکل هاي مسيريابي بر مبناي جدول
در پروتکل هاي مسيريابي بر مبناي جدول(روير و تو ، 1999)، گرهها دائما با ارزيابي مسيرهايي که به گرههاي قابل دسترس منتهي مي شوند، اطلاعات مسيريابي را به روز رساني مي کنند و همواره يک مسير از گره مبدا به مقصد به دست مي آيد. در اين پروتکلها همه گرهها يک نما از همبندي شبکه نگهداري مي کنند. به محض تغيير در همبندي شبکه ، اطلاعات تمام گرههاي تحت تاثير اين تغيير، به روز رساني مي شوند. هر گره قبل از نياز به يک مسير آن را در جدول مسيريابي خود نگهداري مي کند به همين دليل به اين پروتکلها “برمبناي جدول” يا “پيش گستر13” مي گويند. از آنجايي که مسيرها از قبل محاسبه مي شوند، سرعت دسترسي به مسير بالا بوده و اين پروتکلها در کاربردهاي بلادرنگ استفاده مي شوند. از جمله پرتکل هاي مبتني بر جدول مي توان به پرتکل هاي DSDV و OLSR اشاره کرد.
2-4-2- پروتکل هاي مسيريابي برمبناي تقاضا
در پروتکل هاي مسيريابي برمبناي تقاضا (روير و تو ، 1999)، مسير بين دو گره تنها به واسطه درخواست يک گره ايجاد مي شود. مسيريابي در اين پروتکل ها در سه مرحله کشف مسير، نگهداري مسير، حذف مسير انجام مي شود . از آنجايي که در شبکههاي اقتضايي متحرک نودها تغيير مکان مي دهند ، مسير مي تواند قطع شود. بنابراين نگهداري مسير بين گره مبدا و مقصد در پروتکلهاي مبتني بر تقاضا مسئله مهمي است.
درپروتکلهاي مبتني بر تقاضا سربار کنترلي نسبت به پروتکلهاي پيشگستر کمتر است ولي در اين پروتکلها به دليل اينکه مسير از قبل تعيين نشده است، يک تاخير در ارسال بستهها وجود دارد که به پيدا کردن مسير مربوط مي شود. از جمله پرتکلهاي مبتني برتقاضا ميتوان پرتکلهاي DSR14 و AODV را نام برد. پرتکل مسيريابي استفاده شده در شبکه اقتضايي متحرک مورد مطالعه در اين پژوهش، پرتکل مبتني بر تقاضاي AODV مي باشد که به شرح آن مي پردازيم.
2-4-2-1- AODV15
پروتکل AODV (پرکينز و همکاران ، 2003) ، يک پروتکل مسيريابي درخواست محور است که در واقع بهبود يافته پروتکل DSDV مي باشد . چرا که در آن از مفهوم شماره توالي مقصد به کار رفته در پروتکل DSDV براي نگهداري آخرين اطلاعات مسيريابي استفاده مي شود. ولي برخلاف پروتکل DSDV که درآن گرهها مجموعه کاملي از مسيرها را نگهداري مي کنند، درپروتکل AODV که مبتني بر درخواست مي باشد، تعداد همه پخشيهاي مورد نياز در شبکه کاهش يافته است. شماره توالي مقصد جهت جلوگيري از مسيرهاي حلقه و تشخيص مسيرهاي به روز استفاده مي شود. اين پروتکل نيز شامل دو مرحلهي کشف مسير و نگهداري مسير مي باشد. زماني که گره مبدا بخواهد دادهاي را به يک گره مقصد ارسال کند، در صورتي که هيچ مسيري به آن گره در جدول مسيريابي خود نيابد فرآيند کشف مسير را آغاز مي کند. در ابتدا گره مبدا يک بسته RREQ را ايجاد کرده و به تمام همسايگانش همه پخشي ميکند. هر بسته RREQ شامل آدرس گره مبدا، آدرس گره مقصد، شماره منحصر به فرد، آخرين شماره توالي مشاهده شده از مقصد و شماره توالي گره مبدا است. بعد از ايجاد بسته RREQ گره يک تايمر را راه اندازي مي کند و منتظر دريافت بسته RREP مي شود. هر گره ليستي شامل آدرس مبدا و شماره منحصر به فرد هر بسته درخواست مسير را نگهداري مي کند . اين اطلاعات براي يک بازه زماني خاص در اين ليست باقي مي مانند. زماني که براي جلوگيري از حملات سيل آسا16 لازم است. در صورتي که بسته RREQ تکراري باشد دور ريخته خواهد شد.
اگر بسته RREQ در بازه زماني مشخص ديده نشده باشد، گره بسته دريافتي را پردازش کرده و يک مسير معکوس به گره ارسال کننده بسته در جدول مسيريابي خودش ايجاد مي کند. مسير معکوس شامل آدرس مبدا ، شماره توالي ، تعداد گام هاي مورد نياز براي رسيدن به گره مبدا است. اين فرآيند براي ارسال بسته RREP به سمت گره مبدا در مسير معکوس ضروري است .
هنگامي که يک گره مياني بسته RREQ را دريافت کرد ابتدا آدرس گره مبدا و شماره منحصر به فرد بسته را چک ميکند. اگر بسته تکراري نبوده و گره مياني مسيري به مقصد اين بسته داشته باشد، آن گره فيلد شماره توالي گره مقصد بسته را با شماره توالي مقصدي که خودش در حال حاضر دارد، مقايسه ميکند. اگر گره مياني شماره توالي مقصد بزرگتر يا مساوي شماره توالي مقصد بسته داشته باشد ، مسيري که گره مياني در حافظه خود دارد يک مسير جديد به سمت مقصد است. در نتيجه يک بسته RREP با استفاده از مسير معکوس که توسط بسته RREQ دريافت شده، قبلا ايجاد شده بود، به سمت گره مبدا ارسال مي کند. باقي مسيرهاي معکوس با گذشت زمان از بين مي روند. در غير اين صورت اگر گره مياني مسيري به مقصد نداشته باشد، آن گره شمارنده گام بسته را يک واحد افزايش داده و اين بسته را باز هم به همسايگانش همه پخشي مي کند. اگر هيچ يک از گرههاي مياني مسيري به سمت گره مقصد نداشتند، سرانجام بسته RREQ به گره مقصد مي رسد. گره مقصد شماره توالي خود و مدت زمان اعتبار اين مسير را در بسته RREP قرار داده و براي گره مبدا ارسال مي کند. هر گره مياني به محض دريافت بسته شمارنده گام آن را يک واحد افزايش داده و سپس از مسير معکوس ايجاد شده آن را به سمت مبدا هدايت مي کنند.
گاهي گره مبدا بيش از يک بسته RREP از همسايگانش دريافت ميکند. در اين مواقع گره مبدا اولين بسته دريافتي را استفاده مي کند و به محض دريافت بستههاي پاسخ ديگر شماره توالي مقصد و شمارنده گام آن را چک مي کند. اگر شماره توالي مقصد بزرگتر و يا شمارنده گام کمتري داشته باشد، بدين معناست که

دیدگاهتان را بنویسید