Chuyên Đề Kiến trúc mạng Adhoc di động MANET

Với sự phát triển tiên tiến về hiệu năng trong công nghệ truyền thông vô tuyến và
máy tính, việc truyền thông vô tuyến di động được mong đợi là sẽ được sử dụng và
ứng dụng rộng rãi, trong đó liên quan nhiều đến việc sử dụng bộ giao thức IP. Kết nối
mạng adhoc di động được thực hiện để cung cấp hoạt động mạnh mẽ và hiệu quả
trong thông tin di động vô tuyến bằng cách kết hợp các chức năng định tuyến vào các
nốt di động. Các mạng như vậy thường có tính động, thay đổi với tốc độ cao, cấu
hình mạng ngẫu nhiên nhiều chặng (multihop) bao gồm nhiều liên kết vô tuyến có
băng tần giới hạn.
Trong cộng đồng Internet, việc hỗ trợ định tuyến cho các host di động được thực
hiện bằng công nghệ IP di động (mobile IP). Đây là công nghệ hỗ trợ chuyển mạng
trong đó các host có thể được kết nối tới mạng Internet bởi nhiều phương tiện ngoài
vùng địa chỉ cố định của nó. Host có thể được kết nối vật lý trực tiếp tới mạng cố
định trên một phân mạng ngoài hoặc được kết nối qua một liên kết vô tuyến, đường
dây dial-up . Để hỗ trợ tính di động này yêu cầu việc quản lý địa chỉ, các đặc tính
tăng cường về hỗ trợ hoạt động giữa các giao thức, nhưng các chức năng mạng lõi
như định tuyến từng chặng (hop-by-hop) vẫn dựa trên các giao thức định tuyến hiện
có trong mạng cố định. Ngược lại, mục tiêu của kết nối mạng ad hoc di động là để
mở rộng tính di động cho vùng mạng di động, vô tuyến tự trị, trong đó một nhóm các
nốt có thể là các router và host được kết hợp với nhau để hình thành hạ tầng định
tuyến mạng theo một thể thức đặc biệt của mạng adhoc.
Mạng Adhoc di động (MANET) bao gồm các miền router kết nối lỏng với nhau.
Một mạng MANET được đặc trưng bởi một hoặc nhiều giao diện mạng MANET, các
giao diện được phân biệt bởi “khả năng tiếp cận không đối xứng” thay đổi theo thời
gian của nó đối với các router lân cận. Các router này nhận dạng và duy trì một cấu
trúc định tuyến giữa chúng. Các router có thể giao tiếp thông qua các kênh vô tuyến
động với khả năng tiếp cận không đối xứng, có thể di động và có thể tham gia hoặc
rời khỏi mạng bất kì thời điểm nào.
Để giao tiếp với nhau, các nốt mạng adhoc cần cấu hình giao diện mạng của nó
với địa chỉ địa phương có giá trị trong khu vực của mạng adhoc đó. Các nốt mạng
adhoc có thể phải cấu hình các địa chỉ toàn cầu có thể được định tuyến, để giao tiếp
với các thiết bị khác trên mạng Internet.
Nhìn từ góc độ lớp IP, mạng MANET có vai trò như một mạng multi-hop lớp 3
được tạo thành bởi các liên kết. Do vậy mỗi nốt mạng adhoc trong mạng MANET sẽ
hoạt động như một router lớp 3 để cung cấp kết nối với các nốt khác trong mạng. Mỗi
nốt adhoc duy trì các tuyến tới các nốt khác trong mạng MANET và các tuyến mạng
tới các nốt đích ở ngoài mạng MANET đó. Nếu đã được kết nối với mạng Internet,
các mạng MANET sẽ trở thành mạng rìa (edge network), nghĩa là biên giới của
chúng được xác định bởi các router rìa (edge-router). Do bản chất của các liên kết tạo
nên mạng MANET, các nốt adhoc trong mạng không chia sẻ truy nhập cho liên kết
đơn báo hiệu đa điểm (multicast). Như vậy, trong mạng MANET không dự trữ hay
dành riêng liên kết đa điểm multicast và liên kết quảng bá broadcast.
Chuyên đề này đưa ra kiến trúc mạng MANET dưới quan điểm mạng IP và mạng
Internet bao gồm động cơ ban đầu của mạng MANET và các đặc tính cũng như thử
thách đối với mạng MANET. Chuyền đề cũng đưa ra định nghĩa mạng MANET, các
thực thể khác và các khái niệm về kiến trúc mạng MANET.