نام گذاری و آدرس دهی

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