فرمت فایل : word(قابل ویرایش), ppt
تعداد صفحات:30 صفحه , 30 اسلاید
مقدمه:
شبکههای بیسیم ادهاک شامل یک مجموعهای از گرههای توزیع شدهاند که با همدیگر به طور بی سیم ارتباط دارند. نودها میتوانند کامپیوترمیزبان یا مسیریاب باشند. نودها به طور مستقیم بدون هیچگونه نقطه دسترسی با همدیگر ارتباط برقرار میکنند و سازمان ثابتی ندارند و بنابراین در یک توپولوژی دلخواه شکل گرفتهاند. هر نودی مجهز به یک فرستنده و گیرنده میباشد. مهم ترین ویژگی این شبکهها وجود یک توپولوژی پویا و متغیر میباشد که نتیجه تحرک نودها میباشد. نودها در این شبکهها به طور پیوسته موقعیت خود را تغییر میدهند که این خود نیاز به یک پروتکل مسیریابی که توانایی سازگاری با این تغببرات را داشته، نمایان میکند. مسیریابی و امنیت در این شبکه از چالشهای امروز این شبکه هاست. شبکههای بی سیم ادهاک خود بر دو نوع میباشند: شبکههای حسگر هوشمند و شبکههای موبایل ادهاک. در مسیریابی در شبکههای ادهاک نوع حسگر سخت افزار محدودیتهایی را بر شبکه اعمال میکند که باید در انتخاب روش مسیریابی مد نظر قرار بگیرند ازجمله اینکه منبع تغذیه در گرهها محدود میباشد و در عمل، امکان تعویض یا شارژ مجدد آن مقدور نیست؛ لذا روش مسیریابی پیشنهادی در این شبکهها بایستی از انرژی موجود به بهترین نحو ممکن استفاده کند یعنی باید مطلع از منابع گره باشد و اگر گره منابع کافی نداشت بسته را به آن برای ارسل به مقصد نفرستد. خودمختاربودن و قابلیت انطباق گرهها را ایجاد کند. بعضی از این روشها در این مقاله بحث شدهاند.
تاریخچه:
شبکههای ادهاک عمر ۷۰ ساله دارند و به دلایل نظامی به وجود آمدند. یک مثال کلاسیک از شبکههای ادهاک، شبکه جنگندههای جنگ و پایگاههای موبایل آنها در میدان جنگ میباشد. بعدا مشخص شد در قسمتهای تجاری و صنعتی نیز میتوانند مفید واقع شوند. این شبکهها شامل مجموعهای از گرههای توزیع شدهاند که بدون پشتیبانی مدیری مرکزی یک شبکهٔ موقت را میسازند. طبیعی ترین مزیت استفاده از این شبکهها عدم نیاز به ساختار فیزیکی و امکان ایجاد تغییر در ساختار مجازی آنهاست. این ویژگیهای خاصی که دارند پروتکلهای مسریابی و روشهای امنیتی خاصی را میطلبد
تعریف :
شبکه های Ad-hoc به شبکه های آنی و یا موقت گفته می شود که برای یک منظور خاص به وجود می آیند. در واقع شبکه های بی سیم هستند که گره های آن متحرک می باشند.در شبکه های ad hoc یک سختافزار، بهمحض ورود به فضای تحت پوشش آن، بهصورت پویا به شبکه DYNAMIC اضافه میشود مثالی از این نوع شبکهها، Bluetooth است
Bluetooth
نوع ساده ای از ارتباط شبکه های بی سیم است که حداکثر ارتباط 8 دستگاه را پشتیبانی می کند با تکنولوژی Bluetooth دستگاههایی از قبیل PDA ، نوت بوک ، تلفن های همراه و کامپیوترهای شخصی از جمله این موارد هستند می دهد اگرچه این تکنولوژی ممکن است در صفحه کلیدها ،موس ها و Headset و Hands-free تلفن های همراه نیز دیده شود این تکنولوژی در سال 1994 توسط شرکت اریکسون ایجاد شد در سال 1998 تعداد کوچکی از کمپانیهای مشهور مانند اریکسون ،نوکیا ، اینتل و توشیبا استفاده شد . بلوتوس در فواصل کوتاهی بین 9 تا 90 متر کار می کنند این فاصله پشتیبانی به امنیت این تکنولوژی می افزاید .چرا که اگر کسی بخواهد ارتباط شما را شنود کند گر چه به ابزار خاصی نیاز ندارد اما بایستی در فاصله نزدیکی از شما قرار بگیرد مهمتری ویژگی بلوتوس این است که بر خلاف Infrared موانعی مانند دیوار تاثیری بر روی سیگنال آن ندارند از تکنولوژی رادیوئی استفاده کرده که خیلی گران نبوده و مصرف برق خیلی کمی دارد
تفاوت شبکه های معمولی بی سیم و ad hoc :
تفاوت عمده شبکه های Ad-hoc با شبکه های معمول بی سیم 802.11 در این است که در شبکه های Ad-hoc مجموعه ای از گره های متحرک بی سیم بدون هیچ زیرساختار مرکزی نقطه دسترسی و یا ایستگاه پایه برای ارسال اطلاعات بی سیم در بازه ای مشخص به یکدیگر وصل می شوند.
ارسال بسته های اطلاعاتی در شبکه های بی سیم Ad-hoc توسط گره های مسیری که قبلا توسط یکی از الگوریتمهای مسیریابی مشخص شده است، صورت می گیرد. نکته قابل توجه این است که هر گره تنها با گره هایی در ارتباط است که در شعاع رادیویی اش هستند، که اصطلاحا گره های همسایه نامیده می شوند.
ساختار مجازی شبکههای محلی بیسیم بر پایهی طرحی ایستاست(STATIC) درحالیکه شبکههای Ad hoc از هر نظر پویا هستند یعنی بصورت خودکار کد شناسائیIP گرفته و یکدیگر را شناسائی میکنند
معرفی انواع شبکههای ادهاک
شبکههای حسگر هوشمند : متشکل از چندین حسگر هستند که در محدوده جغرافیایی معینی قرار گرفتهاند. هر حسگر دارای قابلیت ارتباطی بی سیم و هوش کافی برای پردازش سیگنالها و امکان شبکه سازی است. شبکههای موبایل ادهاک :مجموعه مستقلی شامل کاربرین متحرک است که از طریق لینکهای بی سیم با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند. برای اتفاقات غیر قابل پیش بینی اتصالات و شبکههای متمرکز کارا نبوده و قابلیت اطمینان کافی را ندارند. لذا شبکههای ادهاک موبایل راه حل مناسبی است، گرههای واقع در شبکههای ادهاک موبایل مجهز به گیرنده و فرستندههای بی سیم بوده و از آنتنهایی استفاده میکنند که ممکن است از نوع Broad cast و یا peer to peer باشند
کاربردهای شبکه ادهاک
به طور کلی زمانی که زیرساختاری قابل دسترس نیست و ایجاد و احداث زیرساختار غیرعملی بوده و همچنین مقرون به صرفه نباشد، استفاده از شبکه ادهاک مفید است. از جمله این کاربردها میتوان به موارد زیر اشاره نمود :
شبکههای شخصی
تلفنهای سلولی، کامپیوترهای کیفی، ساعتهای مچی، ear phone و کامپیوترهای wearable
¬ محیطهای نظامی
o سربازها و تانکها و هواپیماها
o در نبردهایی که کنترل از راه دور صورت میگیرد
o برای ارتباطات نظامی
o توانایی باقی ماندن در میدان منازعه
محیطهای غیرنظامی
o شبکه تاکسی رانی
o اتاقهای ملاقات
o میادین یا ورزشگاههای ورزشی
o قایقها، هواپیماهای کوچک
o کنفرانسها جلسات
عملکردهای فوری
o عملیات جستجو و نجات
o موقعیتهای امدادی برای حادثههای بد و فوری
o برای ترمیم و بدست آوردن اطلاعات در حوادث بد و غیرمترقبه مانند وقوع بلایای طبیعی چون سیل و طوفان و زلزله
محیطهای علمی
در محیطهای علمی و تحقیقاتی در برخی از مناطق که دانشمندان برای نخستین بار اقدام به بررسی میکنند، به علت عدم وجود زیرساختار، شبکه ادهاک بسیار مفید میباشد.
Sensor webs
یک دسته مخصوص از شبکههای ادهاک را میتوان Sensor webs دانست. شبکهای از گرههای حسگر که یک گره، سیستمی است که دارای باتری میباشد. توانایی مخابره بی سیم محاسبات و حس کردن محیط در آن وجود دارد. نقش آن مانیتور کردن و تعامل با محیط و دنیای اطراف است. کاربردهای آن شامل آزمایشات اقیانوسی و فضایی میباشد.
خصوصیات شبکههای ادهاک
شبکه های بی سیم Ad-hoc فاقد هسته مرکزی برای کنترل ارسال و دریافت داده می باشد و حمل بسته های اطلاعاتی به شخصه توسط خود گره های یک مسیر مشخص و اختصاصی صورت می گیرد. مشکلات شبکه های ad hoc :
شبکههای بی سیم دارای نیازمندیها و مشکلات امنیتی ویژهای هستند. این مشکلات ناشی از ماهیت و خواص شبکههای بی سیم است که در بررسی هر راه حل امنیتی باید به آنها توجه نمود:
الف: فقدان زیرساخت : در شبکههای بی سیم ساختارهای متمرکز و مجتمع مثل سرویس دهندهها، مسیریابها و . . . لزوماً موجود نیستند (مثلاً در شبکههای ادهاک)، به همین خاطر راه حلهای امنیتی آنها هم معمولاً غیر متمرکز، توزیع شده و مبتنی بر همکاری همه نودهای شبکهاست.
ب: استفاده از لینک بی سیم: در شبکه بی سیم، خطوط دفاعی معمول در شبکههای سیمی (مثلاً فایروال به عنوان خط مقدم دفاع) وجود ندارد. نفوذگر از تمام جهتها و بدون نیاز به دسترسی فیزیکی به لینک، میتواند هر نودی را هدف قرار دهد.
ج:چند پرشی بودن: در اغلب پروتکلهای مسیریابی بی سیم، خود نودها نقش مسیریاب را ایفا میکنند (به خصوص در شبکههای ادهاک)، و بستهها دارای چند hop مختلف هستند. طبیعتاً به هر نودی نمیتوان اعتماد داشت آن هم برای وظیفهای همچون مسیریابی!
د: خودمختاری نودها در تغییر مکان: نودهای سیار در شبکه بی سیم به دلیل تغییر محل به خصوص در شبکههای بزرگ به سختی قابل ردیابی هستند. از دیگر ویژگیهای طبیعی شبکه بی سیم که منبع مشکلات امنیتی آن است میتوان به فقدان توپولوژی ثابت و محدودیتهای منابعی مثل توان، پردازنده و حافظه اشاره کرد
فرمت:word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:56
مقدمه ۱
فصل یکم - شبکه های بیسیم AD HOC ۳
۱-۱- معرفی شبکه های بیسیم AD HOC ۳
۱-۲- انواع شبکه های AD HOC ۶
۱-۲-۱- شبکه های حسگر هوشمند ۶
۱-۲-۲- شبکه های موبایل ۷
۱-۳- کاربردهای شبکه های AD HOC ۷
۱-۳-۱- شبکه های شخصی ۷
۱-۳-۲- محیط های نظامی ۸
۱-۳-۳- محیط های غیر نظامی ۸
۱-۳-۴- عملکردهای فوری ۹
۱-۳-۵- محیط های علمی ۱۰
۱-۴- خصوصیات شبکه های AD HOC ۱۰
۱-۵- امنیت در شبکه های AD HOC ۱۲
۱-۶- منشا ضعف امنیتی در شبکه های بیسیم و خطرات معمول ۱۲
۱-۷- سه روش امنیتی در شبکه های بیسیم ۱۴
۱-۷-۱- WEP ۱۴
۱-۷-۲- SSID ۱۴
۱-۷-۳- MAC ۱۵
فصل دوم- مسیر یابی در شبکه های AD HOD ۱۷
۲-۱- مسیر یابی ۱۷
۲-۲- پروتکل های مسیر یابی ۱۷
۲-۲-۱- Table Driven Protocols ۱۸
۲-۲-۱-۱- پروتکل ها ۱۸
۲-۲-۱-۱-۱- DSDV ۱۸
۲-۲-۱-۱-۲- WRP ۱۹
۲-۲-۱-۱-۳- CSGR ۱۹
۲-۲-۱-۱-۴- STAR ۲۰
۲-۲-۲- On Demand Protocols ۲۱
۲-۲-۲-۱- پروتکل ها ۲۱
۲-۲-۲-۱-۱- SSR ۲۱
۲-۲-۲-۱-۲- DSR ۲۲
۲-۲-۲-۱-۳- TORA ۲۲
۲-۲-۲-۱-۴- AODV ۲۲
۲-۲-۲-۱-۵- RDMAR ۲۲
۲-۲-۳-Hybrid Protocols ۲۴
۲-۳- شبکه حسگر ۲۴
۲-۳-۱- محدودیت های سخت افزاری یک گره حسگر ۲۴
۲-۳-۲- روش های مسیر یابی در شبکه های حسگر ۲۶
۲-۳-۲-۱- روش سیل آسا ۲۶
۲-۳-۲-۲- روش شایعه پراکنی ۲۷
۲-۳-۲-۳- روش اسپین ۲۸
۲-۳-۲-۴- روش انتششار هدایت شده ۲۹
فصل سوم- شبیه سازی با NS ۳۲
۳-۱- اهمیت شبیه سازی ۳۲
۳-۲- NS گزینه ای مناسب برای کاربران ۳۳
۳-۳- برتری NS نسبت به شبیه ساز های دیگر ۳۵
۳-۴- بررسی یک مثال در NS ۳۸
مراجع ۵۰
هدف از ارایه این مقاله بررسی شبکه های AD HOC و پروتکل های مسیر یابی در آن، به همراه معرفی نرم افزار NS و استفاده از آن در شبیه سازی شبکه های کامپیوتری و استنتاج و بررسی نتایج می باشد.
شبکههای بیسیم AD HOC شامل مجموعهای از گرههای توزیع شدهاند که با همدیگر به طور بی سیم ارتباط دارند. نودها میتوانند کامپیوتر میزبان یا مسیریاب باشند. مهمترین ویژگی این شبکهها وجود یک توپولوژی پویا و متغیر میباشد که نتیجه تحرک نودها میباشد.
با توجه به اینکه پیکربندی واقعی شبکهها برای آزمایش سناریوهای مختلف مشکل بوده و با مشکلاتی همچون خرید، نصب و تنظیم دستگاهها وتجهیزات شبکه همراه است و با بزرگ شدن شبکهها نیز به این مشکلات افزوده میگردد، استفاده از شبیه سازهای شبکه به عنوان یک نیازبه کار میآید. علاوه بر این، تأمین شرایط شبکه مورد نیاز همانند بار ترافیکی شبکه و یا تشخیص الگوهای مورد نظر و کنترل آنها در شبکههای واقعی دشوار است.
NS به عنوان یک شبیهساز شبکه رویدادگرا و شیء گرا، پرکاربردترین و معروفترین شبیهساز شبکه به خصوص در پروژههای دانشگاهی و تحقیقاتی است. شبیهساز NS میتواند انواع مختلف شبکه مانند شبکه LAN، WAN، Ad-Hoc، Satellite و WiMAX را شبیهسازی کند.
با توجه به پیچیدگی شبکه، شبیه سازی نقش بسیار مهمی هم در تعیین خصوصیات رفتار فعلی شبکه و هم در تعیین اثرات احتمالی ناشی از تغییرات پیشنهاد شده روی عملکرد شبکه دارد.
جانشینی برای شبکههای واقعی با توجه به اینکه پیکربندی واقعی شبکهها برای آزمایش سناریوهای مختلف مشکل بوده و با مشکلاتی همچون خرید، نصب و تنظیم دستگاهها وتجهیزات شبکه همراه است و با بزرگ شدن شبکهها نیز به این مشکلات افزوده میگردد، استفاده از شبیهسازهای شبکه به عنوان یک نیازبه کار میآید. علاوه بر این، تأمین شرایط شبکه مورد نیاز همانند بار ترافیکی شبکه و یا تشخیص الگوهای مورد نظر و کنترل آنها در شبکههای واقعی دشوار است.
همانطور که میبینیم با گذشت زمان، پروتکلهای جدید زیادی همانند نسخههای گوناگون TCP اختراع میشوند. این پروتکلها نه تنها باید تحلیل شوند، بلکه نقاط ضعف و قوت آنها نیز باید به دست آید و با پروتکلهای موجود مقایسه گردند.
در مسیریابی در شبکههای AD HOC نوع حسگر سخت افزار محدودیتهایی را بر شبکه اعمال میکند که باید در انتخاب روش مسیریابی مد نظر قرار بگیرند ازجمله اینکه منبع تغذیه در گرهها محدود میباشد و در عمل، امکان تعویض یا شارژ مجدد آن مقدور نیست.در این جا اهمیت شبیه سازی در این شبکه
ها به صورت محسوسی به چشم می خورد.
شبیهسازNS یک شبیهساز شی گرا میباشد که با استفاده از زبانهای c++ و otcl نوشته شده است. نرمافزار NS برای شبیهسازی شبکههای کامپیوتری و شبکــههای گسترده بکـار برده میشود . هدف در این پایان نامه استفاده از این نرم افزار برای شبیه سازی و تحلیل مسیر یابی در شبکه های AD HOC است.