صفحه 1:
for
Wireless Sensor
ارائه کننده: علی بهلولی
دانشجوی دکترای کامپیوتر
استاد راهنما: دکتر کمال جمشیدی
۳ اردیبهشت ۸۷
صفحه 2:
Naming and Addressing
مقدمه
# مدیریت نام و آدرس در شبکه حسگرها
4 تخصیص دم یآدرس 6 ۱/۸
© تخصیص توزیع شده محلی
@ آدرس دهى جغرافيايى و مبتنى بر محتوا
2/28
صفحه 3:
سس
مه
من مقدمه
* مفهوم نام: ابزارى برای تفکیک چیزها
مفهوم آدرس: اطلاعاتی برای یافتن (جستجو) چیزها
این دو مفهوم همیشه جدا از هم نیستند وگاهی یکک چیزند
* در شبکه اینترنت و شبکه ادهاک گره ها به صورت مستقل
هستند ولی در شبکه حسگرها گره ها مستقل نیستند و با هم
همکاری دارند تا به هدف خود برسند(مثلا اندازه گیری یک
پارامتر فیزیکی) بنابراین در این شبکه مى توان به جای نام
گذار ی گره ها از نام گذاری داده( ۷۵2172 Data
3/28
صفحه 4:
(ES
% 0۵
ما معد مه
مکانیزمهای مورد نیاز
لا ارتاطات چن دگامی
استفاده کارا از انرژی
لأ پیکربندی نحو دکار
لا مشا رکت در پردازشهای شبکه
۳
داده محور بودن شبکه به جا ی آدرس محور بودن
4/28
صفحه 5:
روش های نامگذاری و آدر
له شناسه منحصر 4 5+ Unique node)
ddentifier
سأ اين شناسه معمولا بات رکیب نام سازنده؛ نام محصول و شماره سریال
بدست م یآید. ممکن است در پشته پروتکل از این شناسه استفاده
نشود
ar
درس ۷۸0
لا از این آدرس برای تشخیص همسایه هایی ا زگره که در فاصله یک
sighs ASOT gol انفاده م ی گردد.
لا نآدرس برای شبکه هایی مهم است که پرونکل دسترسی به ط
—— — آنها به صوروت. رقایت اس (امکات پرنعورد وجود دار س سب
5/28
صفحه 6:
آدرس (Network Address).X2
لا از اي نآدرس برای جستجوی یک گره در چندین
گام استفاده می شود.(معمولا برای مسیریابی)
(Network Identifier): 2?
لا برای جدا سازی شبکه های جغرافیایی همپوشان که از یک باند
ف رکانسی استفاده م ی كنند » استفاده می شود.
له شناسه ch
Cael gat که براى كاري ر قابل فهم است مثل نام سايتها
ممکن است یک گره انوا مختلف نام وآدرس را داشته باشد
كرو تحفيقاتى شبكه سنسوره اصفهان
صفحه 7:
HES
مدیریت آذرسها i)
# موارد مدیریت آدرس عبارتند از:
# تخصی صآدر س( 06512012( ٩۵0۲55
Qa در این فراید با برداشت نآدرسی از منب عآن را به گره تخصیص می
(Address De allocation) 21 c¢jle oj7@
در این فرایند آدر سگره را به منبع برم یگردانیم. از این فرایند در O
مواردی استفاده می شود که حوزه آدرس محدود باشد.
* آزاد سازی از قبل هماهنگ شله(77806101))در این روش خود
گره تقاضای آزاد سازی آدرس را اعلام میکند.
۴ آزاد سازی بدون هماهنگی( نگهانی)(21971101)در این روش
1 كار افتامعوي ي د لديس aes
صفحه 8:
تشخيص برخورد و ح 31 (Conflict detection)
Binding #
0 اگر در لایه های مختلف از آدرس های مجزایی استفاده شود بايد
بتوان اي ن آدرس ها را به یکدیگر نگاشت کرد.
تمام شیوه های مدیریت آدرس در شبکه حسگرها با مساله
جداشدن شبکه به چد قسمت و تلفیق چند شبکه با یکدیگر
صفحه 9:
* یکنای ی آدرس شامل موارد زیر می شود
* یکتایی جهانی (Globally unique)
لا در این مورد هدف این است که د ر کل جهان آدرس یکتا باشد متل
آدرس ۴۸بیتی استفاده شده در اترنت
© يكتايى در سطح (Network Wide unique).<2
در اين مورد آدرس در یک شبکه مورد نظر باید يكتا باشد و اين
آدرس ممکن است در شبکه دیگری نیز وجود داشته باشد
Locally unique) bes tS @
لا در این مورد یک آدرس مي تواند چندین بار در یک شبکه تکرار
شود ولی بگونه است که مشکلی ایجاد نشود
9/28
صفحه 10:
(Locally unique) be ot @
sly 1 dee احتصا ص آدرس )۷( در یک شبکه کافی است
تا د وگام آدرس یکت باشد و تکراری نباشد
B 6 ۸
مده ومع
Figure 7.2 Example for network partition
آدرس 9A نمی تواند یکسان باشد
سا مثال إ: در يك شبكه حسك ركه حسكرهاى دما و رطوبت وجود
دارند گره های دما و رطوبت می توانند آدرسهای مشابه داشته
باشند
كروه تحفيقاتى شبكه سنسورهاى بيسيم دانشكاء اصفهان
صفحه 11:
EE)
اند Bs
له فرايند تخصي ص آدرس مى تواند از قبل (هتكام ساخخت)باشد يا اينكه بر
حسب تقاضا هنكا مكار شبكه صورت كيرد
# در تخصی صآدرس بر حسب تفاضاء ممکن است از روش م رکری با
توزیع شده استفاده گردد
در روش توزیع شده نمی توان تضمین کرد که در شبکه همیشه یکتایی
آدرس وجود دارد و ممکن است گاهی مواق مآدرس تکراری وجود
داشته باشد. دو دسته روش برای کش ف آدرس تکراری
(1(616©11012 4007655 0(1172110216)وجود دارد:
Strong DAD -
Weak DAD -
11/28
صفحه 12:
ot
Strong DAD -
در این روش باید تکراری بودن آدرس حداکثر به مدت. 1 بعد از
تکراری شدن آدرس کش فگردد.
Weak DAD -
در این روش تکراری بودن آدرس تا زمانی که مشکلی ایجاد نکند
قابل تحمل است.
صفحه 13:
ot
if < DHCP # پسروتکلهای_خصیص]درسرسه صویت
م رکزیمیاشد
# معایب تخصی صآدرس به صورت م رکزی در شبکه حسگر:
a باعث ایجاد ترافیک زیاد در اطراف سرورها می شود
لا اگر قبل از اینکه گره ای به شبکه وارد گردد شبکه دو قسمت شود
ممکن است دسترسی به سرور امکان پذیر نباشد
لا پروتکل )72 نیازمند از نو شدن آدرس ها می باشد تا گره
های ا ز کار افتاده کش ف گردند.
صفحه 14:
هرچه تعداد بیتهای نمایش دهنده آدرس بیشتر باشد بالاسری
نیز زیاد تر و در شبکه حسگرها انرژی بیشتری مصرف می
شود.
* در پروتکل هایی که ارتباط به صورت يك لينكك نعيين شده
از قبل بي نكره هاى همسايه است نيازى به آدر. رس دهى نيست
مثل يروتكلهاى 779/۸۵۷/۸ و ۸۵/۸65
» تعداد بیتها ی آدرس باید به گونه ای باشد که نسبت به کل
پکت قابل صرف نظر اشد مثل اترنت که آدرس 7۸ بیتی است
صفحه 15:
15/28
# تعداد بیتهای اختصاصی برای آدرس باید به گونه ای باشد که
LS sly کرد ن آدرس در شبکه کفایت کند. مثلا برای یک
شبکه حسگر با ۱۰۰۰۰ گرهء ۱۴ بیت کافی است
¢ در صورت استفاده از یکتای ی آدرس محلی تعداد بیتهای مورد نیاز
کاهش می یابد.
» وجود Trade off ex د رکوچک کردن آدرس
کرچک کردن آدرس 11/1/10 مى تواند باعث کاهش مصرف
انرژی برای پکتهای داده کوچک شود ولی این کار خود نیازمند
یک بالاسری است که عبارت است است مکانیزم تخصیص
--آدر ص وما اكرممى tb
صفحه 16:
# در یک شبکه حسگ رکه گره ها نسبتاثابت هستند و حرکتی
ندارند مسلما پروتک لآدرس دهی فقط یک بار در ابتدا ویا
گا هگاهی برای اضافه شد نگره جدیدیا حذف شدن گره
اتفاق می افند. در چنین شبکه ای ذخیره کردن بیتهای آدرس
در پکتهای داده هزینه تر از پروتکلهای م ذاکره می باشد.
* برعکس در یک شبکه حسگ رکه گره ها تح رک زیادی دارند
هزینه مذاکره و تخصی صآدرس ها بیشتر از ذخیره کردن
بیتهای آدرس در پکتهای داده می باشد.
صفحه 17:
# در شبکه حسگر با توجه به کوچک بودن پکتهای داده مسلما
برای آدرس دهی )۷4( از روش یکتایی جهانی استفاده
نمی شود(چون بیتهای آدرس بیشتر از بیتهای داده می شود)
» بنابراين بايد راه حل هاى نخصي ص آدرس بويا و توزیع شده را
دنيال كرد
صفحه 18:
# ساده ترین راه حل تخصی صآدرس: ه رگره به صورت
تصادفی یک آدرس انتخاب کند. اگر فرض کنیم »1 تعداد
گره ها و 7 تعداد آدرس های ممکن باشد آنگاه احتمال اینکه
گره آدرس تکراری انتخاب نکرده باشند به صورت زیر
که
(n ۲ ای 1 n—kt+1 اه
5 = (i)
Pan, k) = 1-—.-...» qa =. —K— = —
n n nk ۸-۱ م
سیر 9 ۱
سم . ۳۲۱/2 برد ند ار
(2
h
Soe سك ).خم يه را مام aS
n—k
صفحه 19:
= 2! station pick random addresses without conitits
1
09
08
07
06
05
04
03
02
01
0
@ برای 75 12 احتمال عدم برخورد بیشتر از ٩۰ درصد است
- سول فقط از اباد رصيدفضها
صفحه 20:
# راه حل برای جل وگیری از برخورد آدرس هان
-ه رگره به همسایه های شسگوش دهد وآدرسی انتخاب
کن دکه بقیه استفاده نکرده اند
O - ه رگره یک آدرس تصادفی انتخاب و یک پکت كنترلى
تقاضای آدرس تولید کند که حاو ی آدرس تصادفی باشد و
آن را برای همه ارسال م ی کند اگ رگرهی با آدرس تصادفی
فوق موجود بود پاسخ می دهد اگر نبود و پاسخی دریافت
نکرد همین آدرس را برای خودش انتخاب م ی کند.
صفحه 21:
¢ -به مساله تخصی ص آدرس به عنوان یک توافق توزیع شده نگاه
شود در اینصورت راه حل به این صورت خواهد بود:
گره با همسایه اش تماس برقرار م یکند و تقاضا ی آدرس م ىكند. به
این همسایه 1123016101 گفته می شود.
:1211121401 يكتآدرسكه در جدولغ نز يسلنتخابسيكند وآنرا
به عنولنكانديلا به بقي هكره ها ارسا مميك نللك ركرهواز
ليرا ديسإستفاده موكرد يكسسكتا 0 ©[©1ارسا له يكند در
غیر لینصورتپیغام :2006101 را ارس لمیک ند لگ ر تما م گرم
هایسناخته شده قبو لک ردندلیر] درس را در جلول بو بسرلی
بقیه پسیغام بش نرا ارسا له یک ند
- - بیس روفت. WSNeb rete s mG جاسبجت نس نس سس سا
2128
صفحه 22:
eal cael
وا هرک ار ای ی اه
توان از آدرس محلی استفاده کرد
4 همسایه ها سه دسته می شوند:
3101176010121 گر هر دو صللع ی ىکد یگر را بسشنوند
# 1722011110 :لك ر “كرف صللعهمسایه را بسشنود ولی
:212000 :اك ركره؛ صداى همسايه را نشنود ولى
عكسش درست باشد
22/28
صفحه 23:
05 “T= ta
cx ۱ 7 سم
a A —
“ual
ل گره های "رت برای 11110011110 ۸ هستند
كره هاى 2) ,10 برای A. Outbound هستند
ل#كرمماى 6 ated Bidirectional rH ~~
23/28
صفحه 24:
آدرسهای ۸و 8 باید متفاوت باشند
آدرس ۸ باید با ۲,2 رک ,1۷ متفاوت باشد
آدرس 8باید با آ ,60 رگ رل متفاوت باشد
آ یا آدرس 3و 6 باید متفاوت باشد؟
4 اگر ارتباط حتم باید دو طرفه باشد نیازبه متفاوت بودن نیست
صفحه 25:
# خلاصه: با فرض تعریف شدن ارتباط د وگره به صورت
دوطرفه آنگاه فقط لازم است گره های همسایه که ارتباط
دوطرفه دارند دارای آدرسهای متفاوت باشند
صفحه 26:
* مراح لیآدرس دهی محلی توزیم شده
ون
Pot oe
۴ | دين
ble هه
KA 0 FO پکت هلگ برای هسایه ها می فرستد. آنهایی
که در ارتباط دوطرفه و 120011726 2) هستند دریافت م ی کنند
» گره های ی که ارتباط دو طرفه دارند لیست همسایه های دوطرفه را
می فرستند و ۸ با توجه به آنها آدرس برای خود انتخاب م ی کند
صفحه 27:
شبکه اینترنت یا شیکه های ادهاک اجازه می دهند _که کاربران
به صورت مجزا از هم به تبادل اطلاعات بيردازند وكره ه ها از
در شبکه حسگرها گره ها با یک پدیده فیزیگی در ارتباطند
بنابراي نكره ها مستقل از يكد بكر نيستند
# کاربر شبكه حسكر از شبكه انتظار دارد كه در مورد بارامتر
فيزيكى كه شبكه با آن در ارتباط است اطلاعاتی کسب کند
* مثلا از شبكه بخواهد متوسط دماى اناق ٠١١ را نمايش دهد
این که سنسورهای شماره 5,2 فلان دما را اندازه كيرى مى
كنند
27/28
صفحه 28:
* بنابراین بهتر است نا مگذاری برحسب داده ای باشد که کاربر نیاژ دارد
نه حو دگره ها
له در شبکه 7 نیز برای راحت ی کاربران از اسامی برای مشخ صکردن
كره ها استفاده مى شود كه توسط 10175 اين اسامى به عدد تبديل مى
شود.
» در شبكه حسكرها اين عمل تبديل را نيز مى توان حذف كرد که
اصطلاحا Data centric addressing نامیده می شود.
© آدرس دهی جغرافیایی نوعی از این شیوه آدرس دهی می باشد.
@ آدرس دهی بر مبنای محتوا نمی تواند جایگزین آدرس 40[ شود
بلکه در لا یه شبکه می تواند برای مسیریاپی مورد استفاده قرا رگیرد
Naming and Addressing
ارائه کننده :علی بهلولی
دانشجوی دکترای کامپیوتر
استاد راهنما :دکتر کمال جمشیدی
23اردیبهشت 87
1/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
Naming and Addressing
مقدمه
مدیریت نام و آدرس در شبکه حسگرها
تخصیص دهی آدرس MAC
تخصیص توزیع شده محلی
آدرس دهی جغرافیایی و مبتنی بر محتوا
2/28
2
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
مقدمه
مفهوم نام :ابزاری برای تفکیک چیزها
مفهوم آدرس :اطالعاتی برای یافتن (جستجو) چیزها
این دو مفهوم همیشه جدا از هم نیستند و گاهی یک چیزند
در شبکه اینترنت و شبکه ادهاک گره ها به صورت مستقل
هستند ولی در شبکه حسگرها گره ها مستقل نیستند و با هم
همکاری دارند تا به هدف خود برسند(مثال اندازه گیری یک
پارامتر فیزیکی) بنابراین در این شبکه می توان به جای نام
گذاری گره ها از نام گذاری داده()Data Naming
استفاده کرد.
3/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
مقدمه
مکانیزمهای مورد نیاز
4/28
ارتباطات چند گامی
استفاده کارا از انرژی
پیکربندی خودکار
مشارکت در پردازشهای شبکه
داده محور بودن شبکه به جای آدرس محور بودن
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
انواع روش های نامگذاری و آدرس دهی
شناسه منحصر به فرد (Unique node
)Identifier
این شناسه معموال با ترکیب نام سازنده ،نام محصول و شماره سریال
بدست می آید .ممکن است در پشته پروتکل از این شناسه استفاده
نشود
آدرس MAC
5/28
از این آدرس برای تشخیص همسایه هایی از گره که در فاصله یک
گامی آن قرار دارند استفاده می گردد.
این آدرس برای شبکه هایی مهم است که پروتکل دسترسی به خط
برخورد وجود دارد)
آنها به صورت رقابتی است(امکان
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
انواع روش های نامگذاری و آدرس دهی
آدرس شبکه()Network Address
از این آدرس برای جستجوی یک گره در چندین
گام استفاده می شود(.معموال برای مسیریابی)
شناسه شبکه()Network Identifier
برای جدا سازی شبکه های جغرافیایی همپوشان که از یک باند
فرکانسی استفاده می کنند ،استفاده می شود.
شناسه منابع
نامی است که برای کاربر قابل فهم است مثل نام سایتها
ممکن است یک گره انواع مختلف نام و آدرس را داشته باشد
6/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
مدیریت آدرسها
موارد مدیریت آدرس عبارتند از:
تخصیص آدرس()Address Allocation
در این فرایند با برداشتن آدرسی از منبع آن را به گره تخصیص می
دهیم
آزاد سازی آدرس()Address De allocation
در این فرایند آدرس گره را به منبع برمی گردانیم .از این فرایند در
مواردی استفاده می شود که حوزه آدرس محدود باشد.
آزاد سازی از قبل هماهنگ شد[ه()Gracefulدر این روش خود
گره تقاضای آزاد سازی آدرس را اعالم میکند[
آزاد سازی بدون هماهنگی(ناگهانی)()abruptدر این روش
گره از کار افتاده و باید آدرس آن آزاد گردد
7/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
مدیریت آدرسها
تشخیص برخورد و حل آن () Conflict detection
Binding
اگر در الیه های مختلف از آدرس های مجزایی استفاده شود باید
بتوان این آدرس ها را به یکدیگر نگاشت کرد.
تمام شیوه های مدیریت آدرس در شبکه حسگرها با مساله
جداشدن شبکه به چند قسمت و تلفیق چند شبکه با یکدیگر
مواجه هستند.
8/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
یکتایی آدرس
یکتایی آدرس شامل موارد زیر می شود
یکتایی جهانی ()Globally unique
در این مورد هدف این است که در کل جهان آدرس یکتا باشد مثل
آدرس 48بیتی استفاده شده در اترنت
یکتایی در سطح شبکه()Network Wide unique
در این مورد آدرس در یک شبکه مورد نظر باید یکتا باشد و این
آدرس ممکن است در شبکه دیگری نیز وجود داشته باشد
یکتایی محلی ()Locally unique
در این مورد یک آدرس می تواند چندین بار در یک شبکه تکرار
شود ولی بگونه است که مشکلی ایجاد نشود
9/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
یکتایی آدرس
یکتایی محلی ()Locally unique
مثال :1برای اختصاص آدرس MACدر یک شبکه کافی است
تا دو گام آدرس یکتا باشد و تکراری نباشد
آدرس Aو Cنمی تواند یکسان باشد
مثال :2در یک شبکه حسگر که حسگرهای دما و رطوبت وجود
دارند گره های دما و رطوبت می توانند آدرسهای مشابه داشته
باشند
10/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص آدرس
فرایند تخصیص آدرس می تواند از قبل (هنگام ساخت)باشد یا اینکه بر
حسب تقاضا هنگام کار شبکه صورت گیرد
در تخصیص آدرس بر حسب تقاضا ،ممکن است از روش مرکزی یا
توزیع شده استفاده گردد
در روش توزیع شده نمی توان تضمین کرد که در شبکه همیشه یکتایی
آدرس وجود دارد و ممکن است گاهی مواقع آدرس تکراری وجود
داشته باشد .دو دسته روش برای کشف آدرس تکراری
()Duplicate Address Detectionوجود دارد:
Strong DAD Weak DAD11/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص آدرس
Strong DADدر این روش باید تکراری بودن آدرس حداکثر به مدت[ Tبعد از
تکراری شدن آدرس کشف گردد.
Weak DADدر این روش تکراری بودن آدرس تا زمانی که مشکلی ایجاد نکند
قابل تحمل است.
12/28
12
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص آدرس
DHCP ی[[کیاز پ[[[رو[تکلهایت[[[خصیصآدر[سب[[[ه ص[[ور[ت
م[رکزیم[یب[[[اشد.
معایب تخصیص آدرس به صورت مرکزی در شبکه حسگر:
باعث ایجاد ترافیک زیاد در اطراف سرورها می شود
اگر قبل از اینکه گره ای به شبکه وارد گردد شبکه دو قسمت شود
ممکن است دسترسی به سرور امکان پذیر نباشد
پروتکل DHCPنیازمند از نو شدن آدرس ها می باشد تا گره
های از کار افتاده کشف گردند.
13/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
باالسری مکانیزم آدرس دهی
هرچه تعداد بیتهای نمایش دهنده آدرس بیشتر باشد باالسری
نیز زیاد تر و در شبکه حسگرها انرژی بیشتری مصرف می
شود.
در پروتکل هایی که ارتباط به صورت یک لینک تعیین شده
از قبل بین گره های همسایه است نیازی به آدرس دهی نیست
مثل پروتکلهای TRAMAو AMACS
تعداد بیتهای آدرس باید به گونه ای باشد که نسبت به کل
پکت قابل صرف نظر باشد مثل اترنت که آدرس 48بیتی است
ولی فریمها معموال چند صد بایتی هستند
14/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
باالسری مکانیزم آدرس دهی
تعداد بیتهای اختصاصی برای آدرس باید به گونه ای باشد که
برای یکتا کردن آدرس در شبکه کفایت کند .مثال برای یک
شبکه حسگر با 10000گره 14 ،بیت کافی است
در صورت استفاده از یکتایی آدرس محلی تعداد بیتهای مورد نیاز
کاهش می یابد.
وجود یک Trade offدر کوچک کردن آدرس
کوچک کردن آدرس MACمی تواند باعث کاهش مصرف
انرژی برای پکتهای داده کوچک شود ولی این کار خود نیازمند
یک باالسری است که عبارت است است مکانیزم تخصیص
آدرس و مذاکره می باشد.
15/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
باالسری مکانیزم آدرس دهی
در یک شبکه حسگر که گره ها نسبتا ثابت هستند و حرکتی
ندارند مسلما پروتکل آدرس دهی فقط یک بار در ابتدا ویا
گاه گاهی برای اضافه شدن گره جدیدیا حذف شدن گره
اتفاق می افتد .در چنین شبکه ای ذخیره کردن بیتهای آدرس
در پکتهای داده هزینه تر از پروتکلهای مذاکره می باشد.
برعکس در یک شبکه حسگر که گره ها تحرک زیادی دارند
هزینه مذاکره و تخصیص آدرس ها بیشتر از ذخیره کردن
بیتهای آدرس در پکتهای داده می باشد.
16/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص آدرس MAC
در شبکه حسگر با توجه به کوچک بودن پکتهای داده مسلما
برای آدرس دهی MACاز روش یکتایی جهانی استفاده
نمی شود(چون بیتهای آدرس بیشتر از بیتهای داده می شود)
بنابراین باید راه حل های تخصیص آدرس پویا و توزیع شده را
دنبال کرد
17/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص توزیع شده در سطح( شبکه
ساده ترین راه حل تخصیص آدرس :هر گره به صورت
تصادفی یک آدرس انتخاب کند .اگر فرض کنیم kتعداد
گره ها و nتعداد آدرس های ممکن باشد آنگاه احتمال اینکه
kگره آدرس تکراری انتخاب نکرده باشند به صورت زیر
است:
18/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص توزیع شده در سطح( شبکه
19/28
برای K=275احتمال عدم برخورد بیشتر از 90درصد است
ولی فقط از 1.7درصدفضای آدرس استفاده شده است
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص توزیع شده در سطح( شبکه
راه حل برای جلو گیری از برخورد آدرس ها:
- هر گره به همسایه هایش گوش دهد و آدرسی انتخاب
کندکه بقیه استفاده نکرده اند
- هر گره یک آدرس تصادفی انتخاب و یک پکت کنترلی
تقاضای آدرس تولید کند که حاوی آدرس تصادفی باشد و
آن را برای همه ارسال می کند اگر گرهی با آدرس تصادفی
فوق موجود بود پاسخ می دهد اگر نبود و پاسخی دریافت
نکرد همین آدرس را برای خودش انتخاب می کند.
20/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص توزیع شده در سطح( شبکه
- به مساله تخصیص آدرس به عنوان یک[ توافق توزیع شده نگاه
شود در اینصورت راه حل به این صورت خواهد بود:
21/28
گره با همسایه اش تماس برقرار می کند و تقاضای آدرس می کند .به
این همسایه initiatorگفته می شود.
ن[[یست[تخابم[یک[[[ند و آنرا
Initiator ی[[کآدر[سک[[[ه در ج[دو[ل[ش ا[ن
ب[[[ه ع[نوا[نک[[[اندیدا ب[[[ه ب[[[قیه گ[[[ره[ ها ار[سا[[لم[یک[[[ندا[گر گ[[[رهیاز
[س[س[تفاد[ه[ م[یک[[[رد ی[[کپ[[[کت rejectار[سا[[لم[یک[[[ند در
ا[ینآدر ا
غ[یر ا[ینصور[تپ[[[یغ[ام acceptرا ار[سا[[لم[یک[[[ند .ا[گر ت[[[مام گ[[[ره[
ث[[[بت ب[[[را[ی
هایش[[[ناخ[ته ش[[ده[ ق[[بولک[[[رد[ند ا[ینآدر[سرا در ج[دو[ل و
ب[[[قیه پ[[[یغ[ام ث[[[بتش[[دنرا ار[سا[[لم[یک[[[ند
WSNاصفهانمناسب نیست
این روش دو مرحله است و برای
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه
تخصیص آدرس به صورت
توزیع شده به صورت محلی
اگر ارتباط هر گره فقط با گره های همسایه باشد آنگاه می
توان از آدرس محلی استفاده کرد
همسایه ها سه دسته می شوند:
:Bidirectional ا[گر هر دو ص[[دا[یی[[کدیگر را ب[[[شنوند
:Inbound ا[گر گ[[[ره[ ،ص[[دا[یهمسایه را ب[[[شنود و[ل[ی
ع[کسشدر[س[تن[[باشد
: Outbound: اگر گره ،صدای همسایه را نشنود ولی
عکسش درست باشد
22/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص آدرس به صورت
توزیع شده به صورت محلی
گره های E,Fبرای A ، Inboundهستند
گره های D,Cبرای A ، Outboundهستند
گره های H,Gبرای A ، Bidirectionalهستند
23/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص آدرس به صورت
توزیع شده به صورت محلی
آدرسهای Aو Bباید متفاوت باشند
آدرس Aباید با W,X,Y,Zمتفاوت باشد
آدرس Bباید با E,F,G,Hمتفاوت باشد
آیا آدرس Bو Cباید متفاوت[ باشد؟
اگر ارتباط حتما باید دو طرفه باشد ،نیاز به متفاوت بودن نیست
24/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص آدرس به صورت
توزیع شده به صورت محلی
خالصه :با فرض تعریف شدن ارتباط دو گره به صورت
دوطرفه آنگاه فقط الزم است گره های همسایه که ارتباط
دوطرفه دارند دارای آدرسهای متفاوت باشند
25/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
تخصیص آدرس به صورت
توزیع شده به صورت محلی
مراحل آدرس دهی محلی توزیع شده
گره Aیک پکت Helloبرای همسایه ها می فرستد .آنهایی
که در ارتباط دوطرفه و Outboundهستند دریافت می کنند
گره هایی که ارتباط دو طرفه دارند لیست همسایه های دوطرفه را
می فرستند و Aبا توجه به آنها آدرس برای خود انتخاب می کند
26/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
آدرس دهی بر مبنای محتوا
شبکه اینترنت یا شبکه های ادهاک اجازه می دهند که کاربران
به صورت مجزا از هم به تبادل اطالعات بپردازند و گره ها از
یکدیگر مستقلند
در شبکه حسگرها گره ها با یک پدیده فیزیکی در ارتباطند
بنابراین گره ها مستقل از یکدیگر نیستند
کاربر شبکه حسگر از شبکه انتظار دارد که در مورد پارامتر
فیزیکی که شبکه با آن در ارتباط است اطالعاتی کسب کند
مثال از شبکه بخواهد متوسط دمای اتاق 101را نمایش دهد
این که سنسورهای شماره x,y,zفالن دما را اندازه گیری می
کنند مهم نیست
27/28
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان
آدرس دهی بر مبنای محتوا
28/28
بنابراین بهتر است نام گذاری برحسب داده ای باشد که کاربر نیاز دارد
نه خود گره ها
در شبکه IPنیز برای راحتی کاربران از اسامی برای مشخص کردن
گره ها استفاده می شود که توسط DNSاین اسامی به عدد تبدیل می
شود.
در شبکه حسگرها این عمل تبدیل را نیز می توان حذف کرد که
اصطالحا Data centric addressingنامیده می شود.
آدرس دهی جغرافیایی نوعی از این شیوه آدرس دهی می باشد.
آدرس دهی بر مبنای محتوا نمی تواند جایگزین آدرس MACشود
بلکه در الیه شبکه می تواند برای مسیریابی مورد استفاده قرار گیرد
گروه تحقیقاتی شبکه سنسورهای بیسیم دانشگاه اصفهان