Routage avec QoS dans les réseaux MANETs / Ghersallah,Mustapha  

Public ISBD Titre : Routage avec QoS dans les réseaux MANETs Type de document : texte imprimé Auteurs : Ghersallah,Mustapha, Auteur ; Beghriche, Abdesselem, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2018 Importance : 1 vol (102 f.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Réseaux MANETs Index. décimale : 004 Informatique Résumé : Conclusion & Perspectives Routage avec QoS dans les réseaux MANETs.98Conclusion Générale Le réseau mobile ad hoc (MANET) consiste en un ensemble de nÅ“uds autonomes, auto-organisables et auto-opérationnels. MANET est caractérisé par des liens fragiles, des liens avec moins de bande passante, des nÅ“uds avec des contraintes d’énergie, des nÅ“uds avec moins de capacité mémoire et de puissance de traitement que dans les réseaux filaires. Malgré toutes ces contraintes, il a plusieurs avantages et de multiples domaines d’applications. Ses applications spécifiques sont différentes de celles des réseaux fixes, et parfois même impossibles à réaliser avec ces derniers.En outre et vu à la popularité croissante des applications multimédias déployées dans les MANETs, le thème sur la qualité de service dans ces réseaux est devenu un sujet de grand Intérêt et incontournable. Plusieurs solutions de routage ont été proposées pour ces réseaux mais aucune d’entre elles ne paraît satisfaire la diversité des exigences de QoS dans ces réseaux.Nous pouvons classifier toutes ces propositions en deux grandes catégories: solutions évolutionnaireset solutions révolutionnaires.La première catégorie de solutions vise à étendre des protocoles best effort existants alors que la deuxième vise à concevoir un protocole de routage avec QoS à partir de rien (from scratch).Dans le cadre de ce mémoire, Nous avons opté pour la première approche pour des raisons de simplicité et de compatibilité avec les protocoles « best effort».L’objectif était d’analyser le protocole de routage réactif AODVopérant dans les réseaux mobiles adhoc. Une extension de ce protocole est faite en terme de bande passante et du délai. Le but est de le rend plus adapté aux exigences des applications temps réels, multimédias,telles que la voix sur IP (VoIP)et vidéoconférence.Après avoir détaillé un état de l’art sur les réseaux sans fil (notamment les MANETs) et les différents protocoles dédiés aux MANETs, nous avons abordé le sujet sur la qualité de service dans ces réseaux. Nous avons alors identifié les différents paramètres de la QoS tels la bandepassante, le délai de bout en bout, la gigue et le taux de perte de paquets, qui définissent la qualité de service d’un réseau ad hoc et sur lesquels il faut agir afin de garantir Conclusion & Perspectives Routage avec QoS dans les réseaux MANETs.99un support de QoS. Nous avons aussi étudié les différentes catégories de solutions de qualité de service dans MANET, soient : les modèles de la QoS, la signalisation de QoS, la différenciation des services et enfin le routage avec qualité de service. Ainsi nous avons opté pour le routage avec qualité de service (QoS) et définir notre objectif qui consiste à proposer une extension pour améliorer la qualité de service en termes de bande passante et du délai dans le protocole AODV.Notre contribution n’est autre qu’une suggestion d’une solution basée sur un protocole de routage réactif classique AODV avec les deux métriques de QOS (bande passante, délai). Cette extension a été baptisée protocole Enhanced-AODV. Pour concevoir notre protocole, nous adoptons les travaux de Sarret al., pour estimer la bande passante résiduelle et le délai au niveau de la couche MAC et sur le draft de Perkinset al, auteurs du protocole AODV pour le mécanisme de fonctionnement.Par la suite, nous avons procédé à l’implémentation de notre protocole sous NS-2 (NetworkSimulator 2) en réutilisant le code source du protocole AODV rajouté d’autres composantes nécessaires.En phase finale du projet, nous avons évalué notre solution. Les résultats préliminaires de simulation ont montré que notre protocole donne de bonnes performances en termes dedélai de bout en bout, de gigue, et de perte de paquets.Bien que cette solution apporte une contribution dans les réseaux Ad hoc, plus particulièrement au routage avec qualité de service, de nombreuses perspectives peuvent être tracées :Songer également à surveiller la garantie de qualité de service sur les routes actives en envoyant des messages d’erreur suite à la dégradation de la QoS sur ces routes.Evaluer notre protocole par rapport à d’autres métriques telles quela consommation en énergie, le temps d’établissement d’une route, la mobilité et l’overheadgénéré, d’une part,et par rapport à d’autres scénarios d’autre part.Evaluer les performances du protocole Enhanced-AODV par rapport à d’autres protocoles de routage avec QOS par exemple AQO,BEQR,QOS-AODV. Note de contenu : Sommaire des Matières.…..………………………………………………………………………. i Liste des Figures ...………………………..……..…………………………………..………. v Liste des Tableaux..………………………..……..…………………………………………... v Introduction Générale ………………………………………………….………...…………... 1 Chapitre 1 : Les réseaux mobiles Ad hoc 1.Introduction..................................................................................... 6 2. Reseaux mobile Ad Hoc……………………………...……………………...…...………... 8 2.1 Définition ...................................................................................... 8 2.2. Caracteristiques des réseaux mobiles Ad hoc……………...………………………... 9 2.2.1 L'absence d'une infrastructure centralisée......................................................... 10 2.2.2 Topologie dynamique……………….………………..…................................ 11 2.2.3 Canal de communication sans fil…………..…...………………..................... 11 2.2.4 Ressources limitées............................................................................. .11 2.2.5 La taille des réseaux Ad hoc……………..…..................................... …….... 11 2.2.6 La faible sécurité.............................................................................................. 12 2.2.7 La qualite de service (QoS)..................................................................... 12 2.3 Applications……………………………………………............................……..……... 13 3. Description de la couche Mac IEEE 802.11……………………...……...……………….… 15 4. Le routage dans Les réseaux mobiles Ad Hoc......................................................................... 17 4.1 Protocoles de routage Ad hoc proactifs……………………………....……………….... 17 4.1.1 Le protocole DSDV……………………………………...………………………. 18 4.1.2 Le protocole OLSR…………………………………………………………….... 19 4.1.3 Le protocole TBRPF…………………………………………………………..…. 21 4.2 Protocoles de routage Ad hoc réactifs……………………………………………….….. 21 4.2.1 Le protocole AODV…………………………...……………………………..….. 22 4.2.1.1 Découverte de route…………………………..……………………….… 22 4.2.1.2 Maintenance des routes……………………………………………….…. 23 4.2.2 Le protocole DSR………………………...…………………………………….... 25 4.2.2.1 Découverte de route………………….…………………………..……..... 25 4.2.2.2 Maintenance des routes………………………..........………………….... 26 4.3 Protocoles de routage Ad hoc hybrides…………………..……………….…………...... 27 4.4 Performances……………………………...………………………………….………..... 29 5. CONCLUSION…………….………………………………………………………….…...….3 Chapitre 2 : Etude des protocoles de routage avec QoS 1. Introduction ..................................................................................................................... 2.QUALITE DE SERVICE DANS LES RESEAUX AD HOC (QOS)....................................32 2.1 Définitions......................................................................................................................32 2.2 Les besoins en QoS des applications……………........................................................33 2.3 Les métriques de la qualité de service..........................................................................34 2.4 Classification des métriques QOS ……………………………...…………………….....35 2.5 Niveaux de service.........................................................................................................36 2.6 Les modèles de QoS pour MANETs ……………………………………………….....36 2.6.1 FQMM (Flexible quality of service model for MANETs)……………………..37 2.6.2 SWAN ( Service differentiation in wireless ad hoc networks)………………..39 2.6.3 Modèle iMAQ.......................................................................................................40 2.7 Solutions de Qos dans les MANETs............................................................................40 2.8 Objectifs du routage avec QoS.....................................................................................41 3. Routage avec QoS …..............................................................................................................42 3.1 Définitions.......................................................................................................... 3.2 Protocoles de routage avec QoS....................................................................................43 3.2.1 Le Protocole CEDAR...........................................................................................43 3.2.2 Le Protocole TBR .......................................... ……………………………...…...44 3.2.3 Le Protocole QoS-AODV........................... ………………………………...…...45 3.2.4 Le protocole QOLSR ........................................…………………………….......47 3.2.4.1 Principe de fonctionnement de QOLSR………………………...………...48 3.3 Récapitulatif des protocoles de routage prenant en charge QoS................................49 CONCLUSION.....................................................................................................................50 Chapitre 3 : Enhanced-AODV : Extension d' AODV avec QoS 1. Introduction…………...................................................................................53 2. Synthèse des solutions existantes...........................................................................................54 3. Présentation de la solution proposée......................................................................................54 3.1 La Bande passante..........................................................................................................54 3.1.1 La bande passante résiduelle ou disponible..........................................................55 3.1.1.1 Estimation de la bande passante résiduelle d’un noeud...........................56 3.1.1.2 Estimation de la bande passante résiduelle d’un lien ………….............56 3.2 Estimation du délai de bout en bout dans les réseaux ad hoc....................................57 3.2.1 Estimation du délai à un saut...............................................................................58 3.2.1.1 Calcul du délai dans la file d'attente (Dq)...............................................58 3.2.1.2 Calcul du délai de propagation (Dprop).....................................................59 4. Intégration dan AODV………………………………………...……………………………...61 4.1 Extension de la RREQ…………………………………………………………..………….…62 4.2 Mécanisme de découverte des routes dans Enhanced-Aodv……………….............63 4.3 Maintenance de route……………………….............................................................66 4.4 Limitations……………………………………………...............................................67 4.5 Conception du protocole Enhanced-AODV…………………………………….….68 5. CONCLUSION ……...............................................................................................................70 Chapitre 4 : Implementation et simulation 1. Introduction………….........................................................................................………….....72 2. Implémentation du protocole de routage AODV dans NS-2 ………..................................73 3. Implémentation du protocole MAC-802 .11 dans NS-2....................................................73 4.Implémentation d'Ehanced-AODV sous NS-2.....................................................................74 4.1 Estimation de la bande passante disponible autour d'un noeud ..................................74 4.2 Estimation du delai........................................................................................................77 4.2.1 Claculer le delai dans la file d'attente Dq............................................................77 4.2.2 Claculer le delai de propagation Dprop.................................................................78 4.2.3 Claculer le delai d'un saut D ……….......................................... …………….....80 4.3 Les modifications au niveau du protocole Enhanced-AODV.....................................80 4.3.1 Extension du RREQ dans Enhanced-AODV.....................................................80 4.3.2 Extension du RREP dans Enhanced-AODV……………………………...….81 4.3.3 Contrôle d'admission……………………………………….............................82 4.3.4 Accés aux exigences de QOS…………………………………......................84 5.Simulations et Resultats………………………………………………………………......86 5.1 Objectifs de la simulation……………………………………………………….…..86 5.2 Intérêt et nécessité de la simulation………………………………………….……...87 5.3 Métriques de la simulation………………………………………………………….87 5.4 Scénarios de simulations……………………………………………………………88 5.4.1 Modèle de trafic………………………………………………………………89 5.4.2 Simulation et Interprétation………………………………………………..…91 5.4.2.1 Délai de bout en bout…………………………………………………...91 5.4.2.2 Variation du délai (gigue)………………………………………………92 5.4.2.3 La perte de paquets……………………………………………………..95 6. CONCLUSION………………………………………………………………………......96 Conclusion et perspectives.......................................................................................................98 Bibliographie........................................................................................................ Côte titre : MAI/0270 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1fY2dvx1EPeCIhjZR8tdptvokMcXAuVAZ/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf Routage avec QoS dans les réseaux MANETs [texte imprimé] / Ghersallah,Mustapha, Auteur ; Beghriche, Abdesselem, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2018 . - 1 vol (102 f.) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Réseaux MANETs Index. décimale : 004 Informatique Résumé : Conclusion & Perspectives Routage avec QoS dans les réseaux MANETs.98Conclusion Générale Le réseau mobile ad hoc (MANET) consiste en un ensemble de nÅ“uds autonomes, auto-organisables et auto-opérationnels. MANET est caractérisé par des liens fragiles, des liens avec moins de bande passante, des nÅ“uds avec des contraintes d’énergie, des nÅ“uds avec moins de capacité mémoire et de puissance de traitement que dans les réseaux filaires. Malgré toutes ces contraintes, il a plusieurs avantages et de multiples domaines d’applications. Ses applications spécifiques sont différentes de celles des réseaux fixes, et parfois même impossibles à réaliser avec ces derniers.En outre et vu à la popularité croissante des applications multimédias déployées dans les MANETs, le thème sur la qualité de service dans ces réseaux est devenu un sujet de grand Intérêt et incontournable. Plusieurs solutions de routage ont été proposées pour ces réseaux mais aucune d’entre elles ne paraît satisfaire la diversité des exigences de QoS dans ces réseaux.Nous pouvons classifier toutes ces propositions en deux grandes catégories: solutions évolutionnaireset solutions révolutionnaires.La première catégorie de solutions vise à étendre des protocoles best effort existants alors que la deuxième vise à concevoir un protocole de routage avec QoS à partir de rien (from scratch).Dans le cadre de ce mémoire, Nous avons opté pour la première approche pour des raisons de simplicité et de compatibilité avec les protocoles « best effort».L’objectif était d’analyser le protocole de routage réactif AODVopérant dans les réseaux mobiles adhoc. Une extension de ce protocole est faite en terme de bande passante et du délai. Le but est de le rend plus adapté aux exigences des applications temps réels, multimédias,telles que la voix sur IP (VoIP)et vidéoconférence.Après avoir détaillé un état de l’art sur les réseaux sans fil (notamment les MANETs) et les différents protocoles dédiés aux MANETs, nous avons abordé le sujet sur la qualité de service dans ces réseaux. Nous avons alors identifié les différents paramètres de la QoS tels la bandepassante, le délai de bout en bout, la gigue et le taux de perte de paquets, qui définissent la qualité de service d’un réseau ad hoc et sur lesquels il faut agir afin de garantir Conclusion & Perspectives Routage avec QoS dans les réseaux MANETs.99un support de QoS. Nous avons aussi étudié les différentes catégories de solutions de qualité de service dans MANET, soient : les modèles de la QoS, la signalisation de QoS, la différenciation des services et enfin le routage avec qualité de service. Ainsi nous avons opté pour le routage avec qualité de service (QoS) et définir notre objectif qui consiste à proposer une extension pour améliorer la qualité de service en termes de bande passante et du délai dans le protocole AODV.Notre contribution n’est autre qu’une suggestion d’une solution basée sur un protocole de routage réactif classique AODV avec les deux métriques de QOS (bande passante, délai). Cette extension a été baptisée protocole Enhanced-AODV. Pour concevoir notre protocole, nous adoptons les travaux de Sarret al., pour estimer la bande passante résiduelle et le délai au niveau de la couche MAC et sur le draft de Perkinset al, auteurs du protocole AODV pour le mécanisme de fonctionnement.Par la suite, nous avons procédé à l’implémentation de notre protocole sous NS-2 (NetworkSimulator 2) en réutilisant le code source du protocole AODV rajouté d’autres composantes nécessaires.En phase finale du projet, nous avons évalué notre solution. Les résultats préliminaires de simulation ont montré que notre protocole donne de bonnes performances en termes dedélai de bout en bout, de gigue, et de perte de paquets.Bien que cette solution apporte une contribution dans les réseaux Ad hoc, plus particulièrement au routage avec qualité de service, de nombreuses perspectives peuvent être tracées :Songer également à surveiller la garantie de qualité de service sur les routes actives en envoyant des messages d’erreur suite à la dégradation de la QoS sur ces routes.Evaluer notre protocole par rapport à d’autres métriques telles quela consommation en énergie, le temps d’établissement d’une route, la mobilité et l’overheadgénéré, d’une part,et par rapport à d’autres scénarios d’autre part.Evaluer les performances du protocole Enhanced-AODV par rapport à d’autres protocoles de routage avec QOS par exemple AQO,BEQR,QOS-AODV. Note de contenu : Sommaire des Matières.…..………………………………………………………………………. i Liste des Figures ...………………………..……..…………………………………..………. v Liste des Tableaux..………………………..……..…………………………………………... v Introduction Générale ………………………………………………….………...…………... 1 Chapitre 1 : Les réseaux mobiles Ad hoc 1.Introduction..................................................................................... 6 2. Reseaux mobile Ad Hoc……………………………...……………………...…...………... 8 2.1 Définition ...................................................................................... 8 2.2. Caracteristiques des réseaux mobiles Ad hoc……………...………………………... 9 2.2.1 L'absence d'une infrastructure centralisée......................................................... 10 2.2.2 Topologie dynamique……………….………………..…................................ 11 2.2.3 Canal de communication sans fil…………..…...………………..................... 11 2.2.4 Ressources limitées............................................................................. .11 2.2.5 La taille des réseaux Ad hoc……………..…..................................... …….... 11 2.2.6 La faible sécurité.............................................................................................. 12 2.2.7 La qualite de service (QoS)..................................................................... 12 2.3 Applications……………………………………………............................……..……... 13 3. Description de la couche Mac IEEE 802.11……………………...……...……………….… 15 4. Le routage dans Les réseaux mobiles Ad Hoc......................................................................... 17 4.1 Protocoles de routage Ad hoc proactifs……………………………....……………….... 17 4.1.1 Le protocole DSDV……………………………………...………………………. 18 4.1.2 Le protocole OLSR…………………………………………………………….... 19 4.1.3 Le protocole TBRPF…………………………………………………………..…. 21 4.2 Protocoles de routage Ad hoc réactifs……………………………………………….….. 21 4.2.1 Le protocole AODV…………………………...……………………………..….. 22 4.2.1.1 Découverte de route…………………………..……………………….… 22 4.2.1.2 Maintenance des routes……………………………………………….…. 23 4.2.2 Le protocole DSR………………………...…………………………………….... 25 4.2.2.1 Découverte de route………………….…………………………..……..... 25 4.2.2.2 Maintenance des routes………………………..........………………….... 26 4.3 Protocoles de routage Ad hoc hybrides…………………..……………….…………...... 27 4.4 Performances……………………………...………………………………….………..... 29 5. CONCLUSION…………….………………………………………………………….…...….3 Chapitre 2 : Etude des protocoles de routage avec QoS 1. Introduction ..................................................................................................................... 2.QUALITE DE SERVICE DANS LES RESEAUX AD HOC (QOS)....................................32 2.1 Définitions......................................................................................................................32 2.2 Les besoins en QoS des applications……………........................................................33 2.3 Les métriques de la qualité de service..........................................................................34 2.4 Classification des métriques QOS ……………………………...…………………….....35 2.5 Niveaux de service.........................................................................................................36 2.6 Les modèles de QoS pour MANETs ……………………………………………….....36 2.6.1 FQMM (Flexible quality of service model for MANETs)……………………..37 2.6.2 SWAN ( Service differentiation in wireless ad hoc networks)………………..39 2.6.3 Modèle iMAQ.......................................................................................................40 2.7 Solutions de Qos dans les MANETs............................................................................40 2.8 Objectifs du routage avec QoS.....................................................................................41 3. Routage avec QoS …..............................................................................................................42 3.1 Définitions.......................................................................................................... 3.2 Protocoles de routage avec QoS....................................................................................43 3.2.1 Le Protocole CEDAR...........................................................................................43 3.2.2 Le Protocole TBR .......................................... ……………………………...…...44 3.2.3 Le Protocole QoS-AODV........................... ………………………………...…...45 3.2.4 Le protocole QOLSR ........................................…………………………….......47 3.2.4.1 Principe de fonctionnement de QOLSR………………………...………...48 3.3 Récapitulatif des protocoles de routage prenant en charge QoS................................49 CONCLUSION.....................................................................................................................50 Chapitre 3 : Enhanced-AODV : Extension d' AODV avec QoS 1. Introduction…………...................................................................................53 2. Synthèse des solutions existantes...........................................................................................54 3. Présentation de la solution proposée......................................................................................54 3.1 La Bande passante..........................................................................................................54 3.1.1 La bande passante résiduelle ou disponible..........................................................55 3.1.1.1 Estimation de la bande passante résiduelle d’un noeud...........................56 3.1.1.2 Estimation de la bande passante résiduelle d’un lien ………….............56 3.2 Estimation du délai de bout en bout dans les réseaux ad hoc....................................57 3.2.1 Estimation du délai à un saut...............................................................................58 3.2.1.1 Calcul du délai dans la file d'attente (Dq)...............................................58 3.2.1.2 Calcul du délai de propagation (Dprop).....................................................59 4. Intégration dan AODV………………………………………...……………………………...61 4.1 Extension de la RREQ…………………………………………………………..………….…62 4.2 Mécanisme de découverte des routes dans Enhanced-Aodv……………….............63 4.3 Maintenance de route……………………….............................................................66 4.4 Limitations……………………………………………...............................................67 4.5 Conception du protocole Enhanced-AODV…………………………………….….68 5. CONCLUSION ……...............................................................................................................70 Chapitre 4 : Implementation et simulation 1. Introduction………….........................................................................................………….....72 2. Implémentation du protocole de routage AODV dans NS-2 ………..................................73 3. Implémentation du protocole MAC-802 .11 dans NS-2....................................................73 4.Implémentation d'Ehanced-AODV sous NS-2.....................................................................74 4.1 Estimation de la bande passante disponible autour d'un noeud ..................................74 4.2 Estimation du delai........................................................................................................77 4.2.1 Claculer le delai dans la file d'attente Dq............................................................77 4.2.2 Claculer le delai de propagation Dprop.................................................................78 4.2.3 Claculer le delai d'un saut D ……….......................................... …………….....80 4.3 Les modifications au niveau du protocole Enhanced-AODV.....................................80 4.3.1 Extension du RREQ dans Enhanced-AODV.....................................................80 4.3.2 Extension du RREP dans Enhanced-AODV……………………………...….81 4.3.3 Contrôle d'admission……………………………………….............................82 4.3.4 Accés aux exigences de QOS…………………………………......................84 5.Simulations et Resultats………………………………………………………………......86 5.1 Objectifs de la simulation……………………………………………………….…..86 5.2 Intérêt et nécessité de la simulation………………………………………….……...87 5.3 Métriques de la simulation………………………………………………………….87 5.4 Scénarios de simulations……………………………………………………………88 5.4.1 Modèle de trafic………………………………………………………………89 5.4.2 Simulation et Interprétation………………………………………………..…91 5.4.2.1 Délai de bout en bout…………………………………………………...91 5.4.2.2 Variation du délai (gigue)………………………………………………92 5.4.2.3 La perte de paquets……………………………………………………..95 6. CONCLUSION………………………………………………………………………......96 Conclusion et perspectives.......................................................................................................98 Bibliographie........................................................................................................ Côte titre : MAI/0270 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1fY2dvx1EPeCIhjZR8tdptvokMcXAuVAZ/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf

Exemplaires (1)

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
MAI/0270	MAI/0270	Mémoire	Bibliothéque des sciences	Français	Disponible Disponible

---

1 (1 - 1 / 1)