توضیحات

 عنوان تحقیق: شبکه های MANET

• چکیده
• فصل اول تعریف و کاربردهای MANET
• مقدمه
• مسیریابی در MANET
•  مدل شبکه برای MANET
•  مسیریابی مبتنی بر موقعیت
• ساختار MANET
• خصوصیات MANET
• کاربرد MANET  در جمع آوری داده ها از سنسورها
• کاربرد MANET در شبکه های موبایل
•  شبکه های موبایل نسل یک شبکه هایAMPS
•  شبکه های موبایل نسل  شبکه های GSM و EDGE
•  نسل کنونی شبکه های مخابرات سیار سلولی
•  مقایسه فنی شبکه های تلفن همراه(نسل سوم و چهارم)
• استفاده از MANET در داده کاوی
• استفاده از MANET در حذف فاصله جغرافیایی
• کاربرد MANET در شبکه حسگر بیسیم
•  کاربرد های شبکه Mobile ad hoc
• مزایای شبكه ی ad hoc
• فصل دوم امنیت در MANET
• مقدمه
• مسیریابی در شبکه های موردی
• استفاده از الگوریتم FLOODING برای انتقال اطلاعات
• الگوریتم DSR
• الگوریتمهای دیگر
• مشكلات امنیتی در مسیر یابی شبكه های موردی
• .حملات مبتنی بر Modification
• .تغییر مسیر به وسیله تغییر شماره توالی
• تغییر مسیر بوسیله تغییر تعداد HOP
• ممانعت از سرویس به وسیله تغییر مسیر مبدا
• حملات مبتنی بر Impersonation
• حمله سوراخ کرم
• حمله هجوم
• نیازمندیهای امنیتی شبکه موردی
• چند الگوریتم امن برای مسیریابی در شبكه های موردی
• پروتکل ARAN
• صدور گواهی
• كشف مسیر تصدیق اصالت شده
• راه اندازی مسیر تصدیق اصالت شده
• نگهداری مسیر
• پاسخ به رفتار غیر قابل ذپیش بینی
• انقضای کلید
• پروتکل ARIADNE
• پروتکل SAODV
• پروتکل SRP
• پروتکل SEAD
• پروتکل SPAAR
• راه اندازی
• جدول همسایه
• ساختن جدول همسایه
• نگهداری جدول همسایه
• کشف مسیر
• درخواستهای مسیر RREQ
• پاسخ های مسیر
• پیامهای خطای مسیر
• جدول مقصد و در خواست موقعیت
• مدیریت کلید در شبکه های موردی
• یک راه حل ساده
• پروتکل EKE
• پروتکل DIFFIE HELLMAN
• ایجاد امنیت به وسیله مسیریابی چند مسیره
• سورفتار گره ها در شبکه های موردی
• تکنیک سگ نگهبان
• ارزیاب مسیر

چکیده:

در این سمینار در مورد شبکه های موردی MANET و شبکه های حسگر بیسیم تحقیق به عمل رسیده است. هم چنین مزایا ، معایب ، خصوصیات ، کاربردها و عملکردهای شبکه های موردی MANET و شبکه های حسگر بی سیم مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است.شبکه های موردی MANET جزء همان شبکه های محلی کامپیوتر است اما با این تفاوت که سیستم شبکه محلی موبایل ها  (Ad Hoc) نیز در آن قرار گرفته است. همین طور شبکه های حسگر بی سیم که از نامشان هم پیداست شبکه هایی هستند که بدون سیم می باشند و اطلاعات را به صورت سیگنال دریافت می کنند مانند شبکه بی سیم Wire less.

وازگان کلیدی: شبکه حسگر بیسیم، شبکه های MANET، سیستم محلی موبایل.

فصل اول تعریف و کاربردهای MANET

1-1-مقدمه:

    شبکه های بی سیم، با اتصال دستگاه های ارتباطی به صورت سیمی در داخل یک ناحیه ی نسبتاٌ محدود تشکیل می­شوند. شبکه های موردی، نوعی از شبکه های بی سیم بوده که در آن، دستگاه های سیال، خودشان مسئول ارتباط با همدیگر بوده و هیچ زیر ساختار متمرکزی برای مدیریت آنها وجود ندارد. دستگاه ها در داخل MANET می­توانند در هر جهتی حرکت کرده و بنابراین بین خود و دستگاه های دیگر لینک هایی را ایجاد کنند، که البته از آنجایی که توپولوژی MANET پویا می­باشد، این لینک ها به صورت دائم در حال تغییر هستند[1]. هر دستگاه در یک MANET فقط مسئول ترافیک شبکه ی مرتبط با خود نیست، بلکه باید ترافیک های غیر مربوط به خود را نیز به عنوان یک واسط به سمت جلو منتقل سازد. یک مسئله ی اساسی در مسیریابی چندهاپی[1] در MANET، این بوده که به دلیل ماهیت پویایی در این شبکه ها،  باید یک مسیر کارآمد و صحیح بین منبع و مقصد ایجاد شود. یکی از مهمترین صفات یک سیستم ایمن ، پایداری ارتباط بین یک زوج گره ی بی سیم در محاورات میباشد.

    به منظور افزایش پایداری مسیریابی در MANET ها و فراهم ساختن یک مسیر ایمن، یک روش این بوده که به ازای هر گره، بهترین میسر را از آن به سمت مقصد انتخاب کنیم[2]. برای مثال، Wang[3]، یک مسیر ایمنی را به وسیله ی در نظر گرفتن قابلیت اطمینان در محاوره و طول مسیر،  در بین گره ها کشف کرد.song[4]، یک شِمای مسیریابی را پیشنهاد داد که بین پروتکل های مسیریابی، مبتنی بر پایداری لینک تخمین زده شده، مسیری را انتخاب می­سازد.به طور دیگر، برای بهبود پایداری در طول مسیر و در صورت وجود لینک های معیوب که در آن گره های همسایه ممکن است از محدوده ی انتقال بیرون روند، روش دیگری باید برای حفظ پایداری مسیر پیشنهاد شود. به طور خاص، یک ارتباط ایمن را میتوان با حفاظت از لینک بین هر زوج گره در مسیر اصلی ، و به وسیله ی ایجاد مسیرهای پشتیبان بدست آورد. Yang[5] به وسیله ی حفاظت از لینک های بین زوج های از گره ها، به یک مسیر پایداری دست یافت، که اینکار به وسیله ی حفظ مسیرهای پشتیبان محلی صورت گرفت. ما به طور خاص، روش دوم را با استفاده از مسیرهای متعدد مورد بررسی قرار می­دهیم.

     علاوه بر انقضای لینک، دلیل عمده ی دیگری که باعث از بین رفتن ارتباط می­شود، غیر قابل دسترسی بودن یک گره ی میانی یا گره ی مقصد میباشد. این گره، به چند دلیل مانند کم بودن انرژی آن، معیوب بودن آن و یا غیر پاسخگو بودن آن ممکن است از دسترسی خارج شود. با توجه به دانشی که در دست داریم، هیچ الگوریتم مسیریابی پایداری برای MANET ها که حفاظت از هر دو گره را در نظر داشته باشد، پیشنهاد نشده است، تا این اطمینان حاصل شود که با بروز خطا در یک گره، مسیر دچار اختلال نمی­شود. در این مقاله، ما یک پروتکل ترکیبی از حفاظت لینک و گره را پیشنهاد می­کنیم که می­تواند ارتباط پایداری را بر حسب پایداری، نرخ تحویل بسته و توان کاری اتصالات، بهبود دهد.

1-2-مسیریابی در MANET:

مسیریابی به پروسه ی انتخاب مسیری اطلاق می­شود که ترافیک شبکه از طریق آن ارسال می­شود. برای اینکه بتوان یک ارتباطی را بین گره های ارتباطی در MANET تعریف کرد، در ابتدا باید مدل شبکه ای خود را از MANET ارائه داده و چگونگی تعیین مسیرها در این مدل را مطرح سازیم.

2-1-1- مدل شبکه برای MANET

MANET را می­توان با استفاده از یک گراف G=(V,E) که در آن، V مجموعه ای از گره ها/رئوس بوده و E نیز مجموعه ای از لینک ها/یال ها می­باشد، نمایش داد. هر گره در MANET دارای یک شناسه ی منفردی بوده که از موقعیت جغرافیایی خود اطلاع دارد. در دنیای واقعی، فرض می­کنم که موقعیت گره ها در MANET، با استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی(GPS)[2] و/یا سرویس های موقتی(ls) بدست می­آید[7,5]. فرض می­کنیم که گره ها در یک فضای دو بعدی مانند یک گراف هندسی نمایش داده می­شوند. هر یال در G، لینکی را بین دو گره ی همسایه در داخل محدوده ی انتقال نشان می­دهد که در این مقاله فرض بر آن است که برای تمامی گره ها یکسان است. دو ره را می­توان همسایه در نظر گرفت، در صورتی که در داخل محدوده ی انتقال همدیگر بوده و یالی بین آنها وجود دارد.  ما گره های همسایه ی بین یک گره v_i را به وسیله ی N(v_i) نشان می­دهیم. یک مسیری به طول n بین یک گره ی منبع s و گره ی مقصد P، به صورت S=v0,v1,v2,…,v_n نشان داده می­شود، که در آن v_i­V می­باشد. یک مسیر که به عنوان اولین انتخاب استفاده می-شود، در حالی مه از منبع به سمت مقصد منتقل می­شود، مسیر اصلی نام دارد و با P_P نشان داده می­شود.

2-1-2- مسیریابی مبتنی بر موقعیت

    در مسیریابی مبتنی بر موقعیت، هر گره ی شبکه با استفاده از موقعیت خود، موقعیت گره های همسایه اش، و موقعیت مقصد مشخص می­شود. در طراحی شبکه های موردی، توسعه ی پروتکل های مسیریابی پویا که بتواند به صورت کارآمد مسیرهایی را بین دو گره ی ارتباطی پیدا کند، از اهمیت خاصی برخور دار است تا بتوان به یک مسیر پایداری رسید. در این مقاله، به منظور کشف یک مسیر از گره ی منبع S به گره ی مقصد D، الگوریتم مسیریابی محلی مبتنی بر موقعیت GPRS[8] استفاده شده است.  GPRS یک الگوریتم حریصانه ای بوده که در آن، گره ی جاری که از شروع می­شود، گره ی بعدی را در مسیر بر مبنای موقعیت آن و موقعیت گره ی مقصد مشخص می­سازد در طول ایجاد مسیر، گره ی جاری به گره های همسایه ی خود نگاه می­کند تا مشخص کند کدام یک کمترین فاصله را با مقصد دارد و آنرا به عنوان هاپ بعدی خودش انتخاب می­کند. در صورتی که هیچ گره ی همسایه ای نسبت به گره ی فعلی به مقصد نزدیکتر نباشد، پروتکل مسیریابی به مد ارسال روبه جلو تغییر موضع می­دهد، و با استفاده از قاعده ی دست راست، مسیری را به یک زیرگراف پیموده تا از این شرط بیشینه ی محلی بیرون اید و الگوریتم حریصانه بتواند کار خود را ادامه داده و در زمانی که به گره ی مقصد رسید، آنرا خاتمه دهد.

1-3-ساختار MANET:

شبکه های MANET مجموعه ی مستقلی از کاربرین متحرک است که از طریق لینک های بی سیم با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. برای اتفاقات غیر قابل پیش بینی اتصالات،شبکه های متمرکز کارا نبوده و قابلیت اطمینان کافی را ندارند، لذا MANET راه حل مناسبی است همچنین در زمینه‌هایی که در آنها زیرساخت‌های ارتباطی وجود نداشته یا اینکه زیرساخت‌های موجود بسیار گران‌قیمت بوده و استفاده از آنها راحت نیست، کاربران سیار بی‌سیم می‌توانند از طریق MANET با یکدیگر ارتباط برقرار کنندNODE  های واقع در MANET مجهز به گیرنده و فرستنده های بی سیم بوده و از آنتن هایی استفاده می کنند که ممکن است از نوع Broad cast و یا peer to peer باشند.
MANET مجموعه ای از node های موبایل یا متحرک مجهز به گیرنده و فرستنده به منظور برقراری ارتباطات بی سیم است. شبکه موبایل Ad hoc به عنوان شبکه های با عمر کوتاه شناخته می شود، شبکه تلفن همراه از گره هایی در غیاب هر گونه حمایت متمرکز تشکیل شده است. این یک فرم جدیدی از شبکه است و ارائه خدمات در مکان هایی که در آن امکان پذیر نمی باشد را ممکن می- سازد.  همچنین node ها هیچ دانش پیشینی نسبت به توپولوژی شبکه ای که در محدوده ی آنها بر قرار است ندارند و بایستی از طریقی پی به آن ببرند.روش رایج این است که یک node جدید بایستی حضور خود را اعلام کرده و به اطلاعات broad cast شده از همسایگان خود گوش فرا دهد تا بدین ترتیب اطلاعاتی در مورد node های اطراف و نحوه ی دسترسی به آنها به دست آورد.
همچنین شبکه سیار Ad Hocموبایل یک شبکه بی سیم چندمرحله ای برنامه ریزی شده و پیکربندی شده است که مجموعه ای از گروههای سیار (MHs ) را می سازد و بطورآزادنه حرکت کرده و با بسته های بازپخش برای همدیگر همکاری می کند. MANET از عملکردهای نتیجه بخش و دقیق بواسطه جادادن خطوط درحال کار بطرف MHs حمایت میکند، همچنین یک مسیر تک قالبی جلوبرنده چند مرحله ای را برای دوگره بیشتر از محدوده ارتباطی مستقیم بی سیم می سازد. مسیر پروتکل همچنین ارتباطات را وقتی که این ارتباط دراین مسیرقطع می شود، حفظ می کند که دلیل آن تأثیر حرکت گره ای, دردسترس بودن باطری, پخش رادیویی, و مداخله وایرلس می باشد.
nodeهای موبایل به دلیل وجود محدودیت هایی در فرستنده و گیرنده های خود نمی توانند با تمام node ها ارتباط مستقیم برقرار کنند. به همین دلیل لازم است در مواردی که امکان برقراری چنین ارتباط مستقیمی وجود ندارد داده ها از طریق بقیه ی node ها که در این حالت نقش مسیر یاب را ایفا می کنند منتقل شوند.با این حال متحرک بودن node ها باعث شده شبکه مدام در حال تغییر بوده و مسیرهای مختلفی بین دو node به وجود آید.

نوع ترافیک در شبکه های ad hoc  کاملا متفاوت ازشبکه بی سیم بر مبنای زیر ساختار است و شامل : peer to peer  : ارتباط بین دو گره  ای که درون یک hop  هستند .ترافیک شبکه معمولا ثابت است. Remote –to –remote  : ارتباط بین دو گره ای که آن سوی یک single hop هستند اما یک مسیر ثابت  بین آن ها وجود دارد .
Dynamic traffiC این هنگامی رخ می دهد که گره ها پویا هستند و حرکت  می کنند و مسیرها باید دوباره ایجاد شوند.[25]

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.