Кіріспе

Мобильдік арнайы желілерге оңтайландырылған IP маршруттау протоколы

Оңтайландырылған сілтемелік күй маршруттау протоколы (OLSR) – мобильдік арнайы желілерге оңтайландырылған IP маршруттау протоколы, оны басқа сымсыз арнайы желілерде де қолдануға болады. OLSR – проактивті сілтемелік күй маршруттау протоколы, ол "hello" және топологиялық басқару (TC) хабарламаларын пайдаланып, мобильдік арнайы желіде сілтемелік күй туралы ақпаратты анықтап, таратуға қолданылады. Жеке түйіндер осы топологиялық ақпаратты желідегі барлық түйіндерге ең қысқа хоппен жіберу жолын есептеу үшін пайдаланады.

OLSR-ге тән ерекшеліктер

Open Shortest Path First (OSPF) және Intermediate System to Intermediate System (IS IS) сияқты байланыс күйін маршруттау протоколдары топологиялық ақпаратты тарату үшін әрбір байланыста белгіленген маршруттауышты сайлайды. Сымсыз желілерде байланыс түсінігі өзгеше, пакеттер бір интерфейс арқылы жіберіле алады және жіберіледі; сондықтан тарату процесін оңтайландыру үшін басқа тәсіл қажет. Hello хабарламаларын пайдалана отырып, OLSR протоколы әрбір түйінде 2 қадамдық көршілер туралы ақпаратты анықтайды және көп нүктелі релелердің (MPR) жиынтығын таңдауды жүзеге асырады. Түйіндер MPR-ді осылай таңдайды, MPR ретінде таңдалған түйін арқылы оның әрбір 2 қадамдық көршісіне жол болады. Бұл MPR түйіндері MPR таңдауларын қамтитын TC хабарламаларын шығарады және жібереді. MPR-дің осы функциясы OLSR-ді басқа байланыс күйін маршруттау протоколдарынан бірнеше жағынан ерекшелендіреді: TC хабарламаларын жіберу жолы барлық түйіндер арасында ортақ емес, көзіне байланысты өзгереді, байланыс күйі туралы ақпаратты түйіндердің тек бір бөлігі ғана жібереді, түйіннің барлық байланыстары емес, тек MPR таңдауларын көрсететіндері ғана жарияланады. Байланыс күйін маршруттау үшін топологиялық деректер базасының желіде синхрондалуын қажет ететіндіктен, OSPF және IS IS сенімді алгоритмді пайдаланып топологияны таратуды жүзеге асырады. Мұндай алгоритмді желілік сымсыз желілер үшін жасау өте қиын, сондықтан OLSR сенімділікке мән бермейді; ол деректер базасы ұзақ уақытқа дейін синхрондалмауына жол бермеу үшін топологиялық деректерді жиі тарату арқылы шешімді қарастырады.

Көп нүктелі релелер

Көп нүктелі релелер (MPR) түйіндер арасында хабарламаларды жібереді. Олар сонымен қатар кез келген бастапқы нүктеден кез келген қажетті түйінге дұрыс маршрутты бағыттау және таңдаудағы басты рөлді атқарады. MPR-лер өздерінің MPR таңдамалары (MPR ретінде таңдалған түйін) үшін байланыс күйі туралы ақпаратты басқару хабарламаларында белгілі бір уақыт аралығымен жариялайды. MPR-лер маршрутты есептеу кезінде берілген түйінден кез келген бағытқа маршрут құру үшін де қолданылады. Әрбір түйін байланысты сезіну, көршілерді анықтау және MPR таңдау процестері үшін жүйелі түрде «Сәлем» хабарламасын тарату арқылы хабар алмасады.

Артықшылықтары

Проактивті протокол болғандықтан, желідегі барлық пункттерге дейінгі маршруттар пайдалану алдында белгілі болып, жаңартылып тұрады. Маршруттар стандартты маршруттау кестесінде болуы кейбір жүйелер мен желілік қосымшалар үшін пайдалы, себебі жаңа маршрутты іздеуге байланысты маршрутты табу кешігуі болмайды. Маршруттау жүктемесі, әдетте реактивті протоколдардан жоғары болғанымен, құрылған маршруттардың саны артуымен бірге өспейді. Хост және желілік қауымдастық (HNA) хабарламалары арқылы жүйеге әдепкі және желілік маршруттарды енгізуге болады, бұл интернетке немесе OLSR MANET бұлтындағы басқа желілерге қосылуға мүмкіндік береді. Желілік маршруттар – реактивті протоколдардың қазіргі уақытта тиімді орындай алмайтын қызметі. Хабарламалардың ішінде уақыт шегі және жарамдылық туралы ақпарат болады, бұл әртүрлі түйіндерде әртүрлі таймерлерді пайдалануға мүмкіндік береді.

Сындар

OLSR-дің бастапқы анықтамасында байланыс сапасын бағалау ережелері қарастырылмаған; сілтеме жұмыс істейді деп есептеледі, егер жақында бірнеше «сәлемдесу» пакеттері алынса. Бұл сілтемелер екі жағдайда ғана жұмыс істейтін немесе жұмыс істемейтін болады деп қарастырады, бірақ сымсыз желілерде бұл міндетті емес, себебі онда сілтемелер пакеттердің жоғалуының әртүрлі деңгейлерін көрсетуі мүмкін. OLSR проактивті протокол болғандықтан, пайдаланылмаған маршруттар туралы ақпаратты тарату үшін қуат пен желі ресурстарын қолданады. Бұл сымды қолжетімділік нүктелері мен ноутбуктер үшін мәселе тудырмаса да, OLSR-ді көбінесе үнемдеу режимінде жұмыс істеуге тырысатын сенсорлық желілер үшін қолайсыз етеді. Ашық кодты OLSRd жобасы кішкентай сымды қолжетімділік нүктелерінде аз процессорлық қуатпен жұмыс істегенде, үлкен масштабты тор желілерінің OLSRd-мен 200 кіріктірілген құрылғыда мыңдаған түйіндерде өте аз процессорлық қуатты қолдана отырып жұмыс істей алатынын көрсетті. OLSR – күйге байланысты протокол болғандықтан, желідегі ең оңтайлы маршруттарды есептеу үшін белгілі бір мөлшерде жолақтық ені мен процессорлық қуатты қажет етеді. OLSR қолданылатын желілерде (көбінесе бірнеше жүз түйінден аспайтын) бұл мәселе болып көрінбейді. OLSR тек MPR-лерді топологиялық ақпаратты тарату үшін пайдаланады, бұл тарату процесінің кейбір артықшылықтарын жояды, бұл орташадан жоғары пакеттерді жоғалту деңгейі бар желілерде мәселе тудыруы мүмкін, алайда MPR механизмі өзін-өзі кесуге қабілетті (яғни пакеттер жоғалған жағдайда, кейбір түйіндер пакетті қайта жібермегенімен, оны жіберуі мүмкін).

Хабарламалар

OLSR "Hello" хабарламаларын пайдаланып, бір қадамдық және екі қадамдық көршілерін олардың жауаптары арқылы анықтайды. Содан кейін жіберуші екі қадамдық түйіндерге ең жақсы маршруттарды ұсынатын бір қадамдық түйінге негізделген көп нүктелі релелерді (MPR) таңдай алады. Әрбір түйінде өзін MPR түйіні ретінде таңдаған түйіндерді тізбелейтін MPR таңдаушы жиынтығы болады. OLSR топологиялық басқару (TC) хабарламаларын және MPR арқылы жіберуді желіде көршілік туралы ақпаратты тарату үшін қолданады. Хост және желілік қатысу (HNA) хабарламалары OLSR-мен желілік маршруттарды жариялау үшін пайдаланылады, TC хабарламалары хост маршруттарын жариялайтындай.

Басқа тәсілдер

Ad hoc сымсыз желілерде маршруттандыру мәселесі белсенді түрде зерттелуде, ал OLSR – ұсынылған көптеген шешімдердің бірі ғана. Көптеген мамандар үшін, мүлдем жаңа протокол қажет пе, әлде OSPF сымсыз интерфейстерді қолдаумен кеңейтілуі мүмкін бе, бұл әлі анық емес. Жолақтық ені мен қуат жетіспейтін жағдайларда, бағытталуға трафик болмағанда желіні үндемей ұстау пайдалы. Реактивті маршруттау протоколдары маршруттарды сақтамайды, оларды қажет болғанда ғана құрайды. Сыртқы күй протоколдары дерекқорының синхрондалуын қажет ететіндіктен, мұндай протоколдар көбінесе AODV және DSDV сияқты қашықтық векторлық тәсілді, немесе Динамикалық көз маршрутизациясы сияқты міндетті түрде ең жақсы жолдарды құрмайтын, арнайы тәсілдерді қолданады. Толық ақпарат алу үшін ad hoc маршруттау протоколдарының тізіміне жүгініңіз.

OLSR нұсқасы 2

OLSRv2 2014 жылдың сәуірінде IETF ұйымы тарапынан жарияланды. Ол бастапқы нұсқаның көптеген маңызды мүмкіндіктерін, соның ішінде MPR таңдау және таратуды сақтайды. Басты айырмашылықтар – икемділік және ортақ компоненттерді қолданатын модулдік құрылым: пакет форматы packetbb және көршілерді іздеу протоколы NHDP. Бұл компоненттер жаңа буын IETF MANET протоколдары үшін ортақ болуы үшін жасалып жатыр. OLSR мен OLSRv2 арасында бірнеше мекенжай және интерфейске ие құрылғыларды басқару тәсілінде де айырмашылықтар бар.

Қолданылу

OLSR.ORG – Linux, Windows, Mac OS X, FreeBSD, NetBSD және OpenBSD жүйелерінде OLSR үшін жүктеуге болатын код. Көптеген құжаттамалары бар, соның ішінде осымен байланысты жұмыстардың толық шолуы да бар. NRL OLSR – NRL OLSR-дің ашық кодты бағдарламасы. Windows, MacOS, Linux және Arm/Zaurus және PocketPC сияқты әртүрлі кіріктірілген PDA жүйелерінде, сондай-ақ ns2 және OPNET симуляциялық орталарында жұмыс істейді. http://cs.itd.nrl.navy.mil/focus/ SOURCEFORGE.NET OLSR – MOVIQUITY жасаған және Workpad жобасындағы зерттеулерге негізделген, OLSR протоколымен MANET (Ad Hoc, Meshnet) желісін құруға арналған C# кодты ұсынады. WM 6, Win XP үшін жасалған, ал Net Framework және Compact арқылы басқа платформаларға бейімделуге болады. http://sourceforge.net/projects/wmolsr/