تقييم أداء بروتوكول التحويل AODV و بروتوكول التحويل الهرمي في شبكات الحساسات اللاسلكية المعتمدة على المعيار IEEE802.15.4

تلعب بروتوكولات التحويل دورا أساسيا في تلبية متطلبات جودة الخدمة في الشبكة، إلا أن تحقيق هذا الأمر قد يتطلب عمليات إرسال و استقبال متكررة و بناء جداول تحويل تستهلك مصادر الحساسات إذا أخذنا بالاعتبار محدودية شبكات الحساسات اللاسلكية من حيث الطاقة المتوفرة و كمية التخزين. تم في هذا البحث مقارنة أداء بروتوكول التحويل AODV و بروتوكول التحويل الهرمي HR من ناحية معدل إيصال و خسارة الحزم، و زمن التأخير و التأرجح، و كمية الطاقة المصروفة في شبكة حساسات لاسلكية تعمل وفق المعيار 802.15.4 في الحالة التي تخرج فيها قسم من الحساسات عن العمل لفترات محددة. بينت النتائج أن بروتوكولات التحويل الهرمية تحقق أداء أفضل من حيث زمن التأخير و معدل النقل و كمية الطاقة المستهلكة من بروتوكول التحويل AODV، لكنها تعاني من فقد أكبر للحزم نتيجة انقطاع مسار التحويل الناتج عن تعطل الحساسات.

بروتوكولات التوجيه المحسنة في الشبكات اللاسلكية النقالة

تتكون الشبكات اللاسلكية النقالة من مجموعة من العقد المتحركة و المتعاونة، إذ بإمكان كل عقدة التحرك بشكل عشوائي و بسرعة معينة في أي اتجاه دون الاعتماد على مدير مركزي. لهذا النوع من الشبكات العديد من الاهتمامات البحثية لاستخداماتها في المجال العسكري و في حالات الطوارئ و الكوارث الطبيعية. تكمن المشكلة الأساسية التي تعانيها هذه الشبكات في عملية التوجيه و ذلك لعدم وجود بنية تحتية ثابتة، إذ تتولى كل عقدة مسؤولية التوجيه. لذلك تم في السنوات الأخيرة اقتراح العديد من بروتوكولات التوجيه التقليدية لهذا النوع من الشبكات، لكن هذه البروتوكولات لا تدعم جودة الخدمة في بيئات مختلفة. قامت بعض الدراسات بالتحسين على بعض هذه البروتوكولات لتدعم جودة الخدمة مع بيئات محددة، نقوم في هذا البحث بعرض دراسة مرجعية وافية على بعض بروتوكولات التوجيه المحسنة.

تقييم أداء و وثوقية بروتوكولات التوجيه ADV و AODV في شبكات المركبات النقالة باستخدام المحاكي NCTUns6

لقد قمنا في هذا البحث باستخدام المحاكي NCTUns6.0 لمحاكاة عمل هذا النوع من الشبكات و ذلك نظرا لصعوبة تنفيذ السيناريو في العالم الحقيقي . حيث تم استخدام بروتوكولين توجيه (شعاع المسافة الموائم ADV , شعاع المسافة عند الطلب النقال AODV) على مجموعة من السيناريوهات التي تحاكي إلى حد ما الواقع. تم دراسة أداء و وثوقية الشبكة بناءاً على عدد من المعايير, لنجد أن بروتوكول شعاع المسافة الموائم ADV يتلاءم مع الشبكة كلما زادت بنيتها و آلية حركة العقد تعقيداً, حيث يقوم بتعديل حمل التوجيه من خلال تنوع حجم و تردد تحديثات التوجيه استجابةً لتدفق البيانات و حركية العقد.

مقارنة أداء بروتوكولات التوجيه الاستباقية و التفاعلية في شبكات العربات ذات الكثافة المنخفضة

تعد شبكات العربات المتنقلة شكلاً من شبكات الـ Ad Hoc المتنقلة، لكن عقد هذه الشبكة هي عربات ذات تجهيزات خاصة تجعلها قادرة على الاتصال فيما بينها. تحتاج هذه الشبكات لتطبيق برتوكولات توجيه تضمن وصول الرسائل إلى الوجهة المطلوبة و تحقيق الهدف من التطبيق. نقدم فـي هذا الـبحث تحلــيلاً لأداء عـدد من أهـــم بروتــوكولات التوجـيه المــستخدمـة في هـذه الـشبكـات و هي البـروتوكـولات AODV و DSR و OLSR. يعتمد هذا التحليل على بارامترات مختلفة مثل نسبة تسليم الرزم و التأخير نهاية الى نهاية بهدف الوصول إلى أفضل بروتوكول يمكن استخدامه في حال كانت الشبكة منخفضة الكثافة. لتحقيق هذا الغرض استخدمنا المحاكي OPNET_17.5، و اعتماداً على نتائج المحاكاة التي حصلنا عليها و بالتحليل و المقارنة لهذه البروتوكولات عند كثافة عقد منخفضة مختلفة وجدنا أن البروتوكول AODV هو الأفضل من بين البروتوكولات المدروسة ضمن الشروط المحددة في هذه الدراسة.

دمج عمليات تبادل مفاتيح الحماية مع التسيير الآمن في بروتوكول AODV

تتميز الشبكات اللاسلكية MANETs بسهولة بنائها وسهولة النشر والتجهيز والكلفة المنخفضة، ولذا فهي تنتشر كثيراً في المناطق التي يعد فيها إنشاء شبكة ذات بنية تحتية أمرا مكلفا، ولذلك ينظر على أنها البديل للشبكات المحلية ذات البنى التحتية في تلك المناطق لميزاتها وخصائصها. ومن هنا يعتبر تحقيق الأمن في هذه الشبكات من المتطلبات الرئيسية لاستمرارية عمل الشبكة بشكل صحيح. يعد التسيير Routing من أهم القضايا في شبكات ال MANETs، هناك العديد من الهجمات المعروفة والمشاكل الأمنية التي تتعرض لها عملية التسيير ولذلك لا بدّ من تامين بروتوكول تسيير آمن في هذه الشبكات. نعرض في هذا البحث نموذجاً لتوفير الحماية للبروتوكول AODV (ad-hoc On Demand Distance Vector) أحد بروتوكولات التسيير في هذه الشبكات. يحقق البروتوكول المذكور تأمين طريق آمن بين العقد بالإضافة إلى تحقيق الاستيقان المتبادل Mutual Authentication، وحماية رسائل التسيير من التعديل وأخيراً إمكانية الاتفاق على توليد وتبادل مفتاح حماية المعطيات المرسلة بعد اكتشاف الطريقة (مفتاح الجلسة session key), وذلك جميعاً في مرحلة واحدة. نضمن بذلك توفيراً في عرض الحزمة وتوفيراً في استهلاك موارد العقد ومنع تكرار بعض خوارزميات الاستيقان.