Оптимизированный протокол маршрутизации состояния канала

Протокол маршрутизации с оптимизированным состоянием канала ( OLSR ) ^{[ 1 ]} Это протокол IP- маршрутизации, оптимизированный для мобильных одноранговых сетей , который также можно использовать в других беспроводных одноранговых сетях . OLSR — это протокол проактивной маршрутизации по состоянию канала , который использует сообщения приветствия и управления топологией (TC) для обнаружения и последующего распространения информации о состоянии канала по мобильной одноранговой сети. Отдельные узлы используют эту информацию о топологии для расчета пунктов назначения следующего перехода для всех узлов в сети, используя кратчайшие пути пересылки.

Особенности, характерные для OLSR

Протоколы маршрутизации по состоянию канала, такие как Open Shortest Path First (OSPF) и Intermediate System to Intermediate System (IS-IS), выбирают назначенный маршрутизатор на каждом канале для выполнения лавинной рассылки информации о топологии. В беспроводных одноранговых сетях существует другое понятие канала: пакеты могут выходить и выходят через один и тот же интерфейс; следовательно, необходим другой подход для оптимизации процесса заводнения. Используя сообщения Hello, протокол OLSR на каждом узле обнаруживает информацию о соседях с двумя переходами и выполняет распределенный выбор набора многоточечных ретрансляторов (MPR). Узлы выбирают MPR так, чтобы существовал путь к каждому из его двухшаговых соседей через узел, выбранный в качестве MPR. Эти узлы MPR затем отправляют и пересылают сообщения TC, содержащие селекторы MPR. Такое функционирование MPR делает OLSR уникальным среди других протоколов маршрутизации состояния канала по нескольким причинам: Путь пересылки сообщений TC не является общим для всех узлов, но варьируется в зависимости от источника, только подмножество узлов отправляет информацию о состоянии канала, а не все. ссылки узла объявляются, но только те, которые представляют выборки MPR.

Поскольку маршрутизация по состоянию канала требует синхронизации базы данных топологии по всей сети, OSPF и IS-IS выполняют лавинную рассылку топологии, используя надежный алгоритм. Такой алгоритм очень сложно разработать для одноранговых беспроводных сетей, поэтому OLSR не беспокоится о надежности; он просто рассылает данные топологии достаточно часто, чтобы гарантировать, что база данных не останется несинхронизированной в течение длительных периодов времени.

Многоточечные реле

Многоточечные реле (MPR) передают сообщения между узлами. Они также играют основную роль в маршрутизации и выборе правильного маршрута от любого источника к любому желаемому узлу назначения.

MPR периодически объявляют информацию о состоянии канала для своих селекторов MPR (узла, выбранного в качестве MPR) в своих управляющих сообщениях. MPR также используются для формирования маршрута от заданного узла до любого пункта назначения при расчете маршрута. Каждый узел периодически передает сообщение Hello для процессов определения канала, обнаружения соседей и выбора MPR. ^{[ 2 ]}

Преимущества

Будучи упреждающим протоколом, маршруты ко всем пунктам назначения в сети известны и поддерживаются перед использованием. Доступность маршрутов в стандартной таблице маршрутизации может быть полезна для некоторых систем и сетевых приложений, поскольку при обнаружении нового маршрута не возникает задержки.

Создаваемые накладные расходы на маршрутизацию, хотя обычно и превышают таковые у реактивного протокола, не увеличиваются с увеличением количества создаваемых маршрутов.

Маршруты по умолчанию и сетевые маршруты могут быть введены в систему с помощью сообщений Host and Network Association (HNA), позволяющих подключаться к Интернету или другим сетям в облаке OLSR MANET . Сетевые маршруты — это то, что реактивные протоколы в настоящее время не выполняются должным образом.

Значения тайм-аута и информация о достоверности содержатся в сообщениях, передающих информацию, позволяющую использовать разные значения таймера на разных узлах.

Критика

Исходное определение OLSR не включает никаких положений по определению качества канала; он просто предполагает, что соединение установлено, если за последнее время было получено несколько пакетов приветствия. При этом предполагается, что каналы являются бимодальными (либо работающими, либо неисправными), что не обязательно имеет место в беспроводных сетях, где каналы часто демонстрируют промежуточную скорость потери пакетов. Такие реализации, как OLSRd с открытым исходным кодом (обычно используемый в ячеистых маршрутизаторах на базе Linux ), были расширены (начиная с версии 0.4.8) за счет определения качества канала.

Будучи упреждающим протоколом, OLSR использует электроэнергию и сетевые ресурсы для распространения данных о возможно неиспользуемых маршрутах. Хотя это не является проблемой для проводных точек доступа и ноутбуков, это делает OLSR непригодным для сенсорных сетей, которые большую часть времени пытаются перейти в режим сна. с открытым исходным кодом показал, что для небольших проводных точек доступа с низкой ЦП мощностью Проект OLSRd крупномасштабные ячеистые сети могут работать с OLSRd на тысячах узлов с очень небольшой мощностью ЦП на встроенных устройствах с частотой 200 МГц . ^{[ нужна ссылка ]}

Будучи протоколом состояния канала, OLSR требует достаточно большой пропускной способности и мощности процессора для расчета оптимальных путей в сети. В типичных сетях, где используется OLSR (которые редко превышают несколько сотен узлов), это не является проблемой.

Используя MPR только для лавинной рассылки информации о топологии, OLSR устраняет некоторую избыточность процесса лавинной рассылки, которая может быть проблемой в сетях с умеренной и высокой скоростью потери пакетов. ^{[ 3 ]} – однако механизм MPR является самоочищающимся (это означает, что в случае потери пакетов некоторые узлы, которые не могли бы повторно передать пакет, могут это сделать).

Сообщения

OLSR использует сообщения «Hello», чтобы находить своих соседей с одним прыжком и соседей с двумя прыжками по их ответам. Затем отправитель может выбрать свои многоточечные ретрансляторы (MPR) на основе узла с одним прыжком, который предлагает лучшие маршруты к узлам с двумя прыжками. Каждый узел также имеет набор селекторов MPR, который перечисляет узлы, выбравшие его в качестве узла MPR. OLSR использует сообщения управления топологией (TC) вместе с пересылкой MPR для распространения информации о соседях по сети. Сообщения ассоциации хоста и сети (HNA) используются OLSR для распространения объявлений о сетевых маршрутах таким же образом, как сообщения TC рекламируют маршруты хоста.

Привет

Управление топологией (TC)

Другие подходы

Проблема маршрутизации в одноранговых беспроводных сетях активно исследуется, и OLSR — лишь одно из нескольких предложенных решений. Для многих неясно, нужен ли совершенно новый протокол или можно ли расширить OSPF поддержкой беспроводных интерфейсов. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

В средах с ограниченной полосой пропускания и энергопотреблением интересно сохранять молчание сети, когда нет трафика, который нужно маршрутизировать. Протоколы реактивной маршрутизации не поддерживают маршруты, а создают их по требованию. Поскольку протоколы состояния канала требуют синхронизации базы данных, такие протоколы обычно используют подход вектора расстояния, как в AODV и DSDV , или более специальные подходы, которые не обязательно создают оптимальные пути, такие как динамическая маршрутизация источника .

Для получения дополнительной информации см. список протоколов специальной маршрутизации .

ОЛСР версия 2

OLSRv2 был опубликован IETF в апреле 2014 года. ^{[ 6 ]} Он сохраняет многие ключевые особенности оригинала, включая выбор и распространение MPR. Ключевыми отличиями являются гибкость и модульная конструкция с использованием общих компонентов: формата пакета packagebb и протокола обнаружения соседей NHDP. Эти компоненты разрабатываются для использования в протоколах IETF MANET следующего поколения. Различия в обработке нескольких узлов с поддержкой адресов и интерфейсов также присутствуют между OLSR и OLSRv2.

Реализации

OLSR.ORG — загружаемый код для OLSR в системах Linux, Windows, Mac OS X, FreeBSD, NetBSD и OpenBSD . Содержит большой объем документации, включая информативный обзор сопутствующих работ.
NRL-OLSR – открытый исходный код NRL-OLSR. Работает в Windows, MacOS, Linux и различных встроенных системах PDA, таких как Arm/Zaurus и PocketPC, а также в средах моделирования ns2 и OPNET., http://cs.itd.nrl.navy.mil/focus/
SOURCEFORGE.NET-OLSR — созданный MOVIQUITY и основанный на исследованиях в рамках проекта Workpad, он предлагает код на C# для развертывания MANET (Ad Hoc, Meshnet) с протоколом OLSR. Разработан для WM 6, Win XP и может быть адаптирован к другим платформам с помощью .Net Framework и Compact. http://sourceforge.net/projects/wmolsr/

См. также

БЭТМАН : лучший подход к созданию мобильных одноранговых сетей
ИЭЭЭ 802.1ак
TRILL TRПрозрачное соединение множества ссылок

Ссылки

^ RFC 3626
^ Сравнение производительности маршрутизации беспроводной мобильной сети AdHoc - Арун Кумар, Локанатха К. Редди, Пракаш С. Хиремат ^{[ нужны разъяснения ]}
^ М. Абольхасан; Б. Хагельштейн; ДЖК-П. Ван (2009). «Реальная производительность современных протоколов проактивной многоточечной сети» . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Расширения OSPF для поддержки мобильных одноранговых сетей, Мадхави Чандра, Абхай Рой, 10 марта, RFC 5820
^ MANET Расширение OSPF с использованием CDS Flooding, Ричард Ожье, Фил Спаньоло, 9 августа, RFC 5614
^ RFC 7181

Внешние ссылки

Домашняя страница IETF Орган по стандартизации Целевой группы инженеров Интернета
olsr.funkfeuer.at в настоящее время продвигает реализацию olsr.org для улучшения масштабируемости.
Оптимизированная маршрутизация состояния канала , которая включает в себя эту Flash-демонстрацию .
Pyramid Linux — встроенный дистрибутив для встроенных плат x86 с OLSR, веб-интерфейсом и т. д. В основном используется в общественных сетях.
Отделение сетей и коммуникационных систем NRL – включает информацию о проектах, а также сетевые инструменты и программное обеспечение с открытым исходным кодом, разработанные Лабораторией военно-морских исследований США.

[1] RFC 3626

[2] Сравнение производительности маршрутизации беспроводной мобильной сети AdHoc - Арун Кумар, Локанатха К. Редди, Пракаш С. Хиремат ^{[ нужны разъяснения ]}

[3] М. Абольхасан; Б. Хагельштейн; ДЖК-П. Ван (2009). «Реальная производительность современных протоколов проактивной многоточечной сети» . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[4] Расширения OSPF для поддержки мобильных одноранговых сетей, Мадхави Чандра, Абхай Рой, 10 марта, RFC 5820

[5] MANET Расширение OSPF с использованием CDS Flooding, Ричард Ожье, Фил Спаньоло, 9 августа, RFC 5614

[6] RFC 7181

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

v т и Протоколы маршрутизации
Общий	Вавилон БЭТМЕН BGP ЕСТЬ-Есть ОЛСР ОСПФ РВАТЬ
Управляемый поставщиком	(Cisco) IGRP / EIGRP (Nortel) SMLT / R-SMLT / DSMLT
специального назначения	ОСАГО ЦСПФ ДВМРП
Несуществующий	БГМП египетский фунт