Beispielbild. Georouting. Jakob Pfender Institut für Informatik

Transkript

1 Beispielbild Georouting Jakob Pfender Institut für Informatik

2 Einleitung -Geographische Position statt logischer Adresse -Motivation: Verteilte Netze ohne feste Topologie, bewegliche Knoten -Haupteinsatzgebiet: Ad-Hoc- und Sensornetze 2

3 Greedy Forwarding -Naivster Ansatz -Jeder Knoten muss nur seine eigene Position und die seiner erreichbaren Nachbarn kennen -Routingtabelle: Liste von Tupeln (Name, Position) -Forwarding immer zu dem Knoten, der unter den erreichbaren am nächsten am Zielknoten ist 3

4 Greedy Forwarding -Naivster Ansatz -Jeder Knoten muss nur seine eigene Position und die seiner erreichbaren Nachbarn kennen -Routingtabelle: Liste von Tupeln (Name, Position) -Forwarding immer zu dem Knoten, der unter den erreichbaren am nächsten am Zielknoten ist 4

5 Greedy Forwarding -Naivster Ansatz -Jeder Knoten muss nur seine eigene Position und die seiner erreichbaren Nachbarn kennen -Routingtabelle: Liste von Tupeln (Name, Position) -Forwarding immer zu dem Knoten, der unter den erreichbaren am nächsten am Zielknoten ist 5

6 Greedy Forwarding -Naivster Ansatz -Jeder Knoten muss nur seine eigene Position und die seiner erreichbaren Nachbarn kennen -Routingtabelle: Liste von Tupeln (Name, Position) -Forwarding immer zu dem Knoten, der unter den erreichbaren am nächsten am Zielknoten ist 6

7 Greedy Forwarding -Naivster Ansatz -Jeder Knoten muss nur seine eigene Position und die seiner erreichbaren Nachbarn kennen -Routingtabelle: Liste von Tupeln (Name, Position) -Forwarding immer zu dem Knoten, der unter den erreichbaren am nächsten am Zielknoten ist 7

8 Greedy-Sackgassen -Was, wenn ein Knoten unter all seinen Nachbarn am nächsten am Ziel ist, dieses aber nicht erreichen kann? -Paket steckt in einer Sackgasse 8

9 Greedy-Sackgassen -Was, wenn ein Knoten unter all seinen Nachbarn am nächsten am Ziel ist, dieses aber nicht erreichen kann? -Paket steckt in einer Sackgasse 9

10 Greedy-Sackgassen -Was, wenn ein Knoten unter all seinen Nachbarn am nächsten am Ziel ist, dieses aber nicht erreichen kann? -Paket steckt in einer Sackgasse 10

11 Greedy-Sackgassen -Was, wenn ein Knoten unter all seinen Nachbarn am nächsten am Ziel ist, dieses aber nicht erreichen kann? -Paket steckt in einer Sackgasse? Breitensuche? Tiefensuche?...? 11

12 Face Routing -Lösung: erstelle planaren Graphen aus Netzwerktopologie -Traversiere den Graphen, bis der Zielknoten in Reichweite ist 12

13 Face Routing -Lösung: erstelle planaren Graphen aus Netzwerktopologie -Traversiere den Graphen, bis der Zielknoten in Reichweite ist 13

14 Face Routing -Lösung: erstelle planaren Graphen aus Netzwerktopologie -Traversiere den Graphen, bis der Zielknoten in Reichweite ist 14

15 Face Routing -Lösung: erstelle planaren Graphen aus Netzwerktopologie -Traversiere den Graphen, bis der Zielknoten in Reichweite ist 15

16 Face Routing -Lösung: erstelle planaren Graphen aus Netzwerktopologie -Traversiere den Graphen, bis der Zielknoten in Reichweite ist 16

17 Face Routing -Lösung: erstelle planaren Graphen aus Netzwerktopologie -Traversiere den Graphen, bis der Zielknoten in Reichweite ist 17

18 Face Routing -Lösung: erstelle planaren Graphen aus Netzwerktopologie -Traversiere den Graphen, bis der Zielknoten in Reichweite ist 18

19 Probleme -Was, wenn mein Netzwerk unzuverlässig ist? -Was, wenn ich Strom sparen muss? -Was, wenn meine Positionsinformationen ungenau sind? -Was, wenn ich überhaupt keine Positionsinformationen habe? 19

20 Zuverlässigkeit Kurze Verbindungen: Lange Verbindungen: - Qualitativ hochwertiger - Unzuverlässiger - Mehr Hops - Weniger Hops - Höherer Energieverbrauch - Geringer Energieverbrauch - Teurer - Fehlertoleranter - Verbindungsstärke schwer vorhersehbar - Schlechte Knoten beeinflussen gesamtes Netzwerk 20

21 Energy Efficient Forwarding Kompromisse zwischen langen und kurzen Verbindungen: - Blacklisting - Kann Netzwerkdichte gefährden - Packet Reception Rate (PRR) - Kriterien: Entfernung und Verbindungsstärke - Greedy nach (Entfernung*PRR) 21

22 Geographical and Energy Aware Routing Was, wenn wir an Gebiete senden wollen? 1. Paket an Zielregion senden h(n,r) := Kosten von N nach R c(n,r) := geschätzte Kosten für Nachbarknoten α := anpassbare Konstante d(n,r) := Abstand N-R e(n) := verbrauchte Energie von N c(n,r) = α*d(n,r)+(1-α)*e(n) 2. Paket in der Zielregion verteilen - Flooding - Recursive Geographic Forwarding (RGF) 22

23 GEAR: Recursive Geographic Forwarding 23

24 GEAR: Recursive Geographic Forwarding 24

25 GEAR: Recursive Geographic Forwarding 25

26 GEAR: Recursive Geographic Forwarding 26

27 GEAR: Recursive Geographic Forwarding 27

28 Falsche Positionsinformationen 28

29 Falsche Positionsinformationen 29

30 Falsche Positionsinformationen 30

31 Falsche Positionsinformationen 31

32 Falsche Positionsinformationen Lösungen: - Backtracking - Mobility Sensitive Neighbour Update 32

33 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 33

34 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 34

35 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 35

36 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 36

37 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 37

38 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 38

39 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 39

40 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 40

41 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 41

42 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 42

43 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 43

44 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 44

45 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 45

46 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 46

47 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 47

48 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 48

49 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 49

50 Rumour Routing -Netzwerke mit Events und Queries -Pakete gehen auf zufällige Wanderung durchs Netzwerk und suchen Pfade - Agents erstellen Pfade 50

51 Evaluation -Overhead oder Unzuverlässigkeit? -Zuverlässigkeit oder Energieeffizienz? -Abhängigkeit von GPS? 51

52 Evaluation Energy Efficient Forwarding: - Kommunikationsoverhead - Rückmeldungsoverhead - Berechnungsoverhead - Hardwareabhängig GEAR: - Energieeffizient - Skalierbar - Reaktiv, selbstverbessernd - Variabel - Geringer Overhead 52