Авторы

Программное обеспечение для настройки протоколов верхнего уровня ad-hoc сетей

Протоколы маршрутизации беспроводных самоорганизующихся сетей (ad-hoc сетей) выполняют функции их организации, такие как определение связей и построение маршрутов между узлами. На качество работы сетей указанного вида оказывают существенное влияние выбранные параметры их протоколов. Большая часть известных протоколов предполагает, что их настройки должны быть заданы непосредственно перед вводом ad-hoc сети в эксплуатацию, после этого они будут сохраняться в течение всего времени её работы. Однако на сегодняшний день не существует единых методов подбора оптимальных параметров протоколов в практически значимых ситуациях, а введение произвольных значений параметров может привести к большому количеству отказов в работе сети. Целью проведённого исследования является повышение скорости развёртывания ad-hoc сетей связи за счёт автоматизации процедуры настройки параметров протокола, который лежит в основе организации передачи данных. Поставленная задача решена с помощью обобщённого метода определения параметров протоколов маршрутизации, основанного на эвристическом алгоритме оптимизации - методе поиска «косяком рыб» (Fish School Search, FSS). В ходе исследования представлен метод разработки программного обеспечения для оптимизации настройки протоколов верхнего уровня в ad-hoc сетях. Благодаря данному методу реализовано программное обеспечение, которое использует имитационную модель беспроводных самоорганизующихся сетей на базе сетевого симулятора OMNET++. Проведено исследование эффективности разработанного программного обеспечения для настройки параметров протокола AODV, которое подтвердило высокую эффективность предложенного подхода в практически значимых ситуациях развёртывания беспроводных сетей связи. Читать дальше...

Имитационная модель беспроводной ad-hoc сети для исследования алгоритмов маршрутизации трафика

Имитационные симуляторы сетей связи представляют собой программное обеспечение, предназначенное для моделирования, исследования, тестирования и отладки сетевых технологий, включая беспроводные децентрализованные самоорганизующиеся сети, или ad-hoc сети. Они существенно упрощают исследование, разработку и оптимизацию протоколов маршрутизации в указанных сетях. Однако известные программы-симуляторы обладают рядом недостатков, включая сложность добавления пользовательских расширений протоколов маршрутизации ad-hoc сетей, отсутствие необходимого сетевого стека и режимов визуализации алгоритмов маршрутизации, низкую производительность, сложность в отладке протоколов связи. Целью проведенной работы является создание имитационной модели беспроводной сети, которая позволяла бы исследовать, отлаживать и производить оценку разрабатываемых алгоритмов и протоколов маршрутизации ad-hoc сетей. При этом на первый план выходят требования к эргономике интерфейса и возможности визуализации работы алгоритмов, обеспечению сбора статистики, созданию разнообразных сценариев функционирования сети. В статье предлагается структура имитационной модели, которая включает модули сетевого абонента, прикладного программного обеспечения, сетевого уровня модели передачи данных OSI, радиомодуля, среды радиопередачи, сбора статистики, визуализации и управления сценариями. Чтобы решить поставленные задачи был использован подход дискретно-событийного моделирования. Для создания симулятора беспроводных децентрализованных сетей и алгоритмов маршрутизации был разработан набор классов, которые реализуют модули имитационной модели. На основе предложенной структуры, классов модулей и алгоритма дискретно- событийного моделирования была создана программная реализация имитационной модели с использованием языка программирования С++ и фреймворка Qt. Разработанная имитационная модель была использована в ходе экспериментального исследования эффективности алгоритма сетевой маршрутизации. Предложенное программное обеспечение позволит упростить разработку и отладку алгоритмов и протоколов маршрутизации ad-hoc сетей. Читать дальше...