مقاله و پروژه و ...شارژ

راه حل های شبکه محلی بی سیم سیار بروکید، بهترین فناوری شبکه های بی سیم هم سطح خود را برای شرکت هایی که نیازمند ایجاد دسترسی بی سیم مقرون به صرفه با سرعت بالا، معتبر ودسترسی بی سیم امن و برنامه های کاربردی در هر جا و هر زمان می باشند، ایجاد می کند. اخیرا شرکت ها از فناوری وای فای به عنوان جایگزینی برای شبکه های کابلی، استفاده می کنند. معرفی 802.11n این شانس را برای شرکت های ایجاد کرده تا از یک رویکرد کلی نگر برای ارتقای شبکه های خود حمایت کنند. راه حل های شبکه محلی بی سیم سیار بروکید، پشتیبانی را از 802.11n مبتنی بر شبکه های بی سیم کرده، و می توانند به شرکت ها کمک کند تا نیازهایشان را برآورده کرده و مبنایی را برای رشد در آینده ایجاد می کنند. بروکید، محدوده گسترده ای از نقاط دسترسی 802.11n بی سیم با سرعت بالا و عملکرد بالا را ارائه داده که خدمات صوتی بی سیم قابل اطمینان بر روی شبکه های محلی بی سیم (VoWLAN)، ویدئو و داده  داخل ساختمان و همچنین در سرتاسر فضای باز ارائه می دهد. 

مقدمه

شبکه محلی بی سیم سیار بروکید، قابلیت اطمینان بی نظیری را ایجاد کرده و ارتباطات بی سیمی را ایجاد می کند که به اندازه ارتباطات بی سیم مورد نظر شما قابل اطمینان می باشد. برنامه های کاربردی های قابل تطبیق به طور هوشمندی سازگار با محیط فرکانس رادیویی (RF) دینامیک بدون نظارت فناوری اطلاعات فشرده بوده، و به طور اتوماتیک به مسیریابی ترافیک در محدوده عیوب برای اطمینان از دسترسی به برنامه های کاربردی بدون وقفه می باشد. فرکانس رادیویی(FR) هوشمند به طور اتوماتیک به تطبیق اوان و کانال ها بر مبنای نیاز می پردازد، تا به حفظ ارتباطات سازگار و با کیفیت بالا بپردازد. از طریق معماری دسته بندی شده منحصر به فرد، کنترل کننده های شبکه محلی بی سیم بروکید با استفاده از تکرار اطلاعات 1:N، بکار گرفته می شوند، که به پشتیبانی از شبکه های گسترده مجازی برای تمام کاربردها می پردازد. ( شکل 1 را مشاهده کنید). 

در چند سال گذشته، شاهد پیشرفت سریعی در حوزه محاسبه سیار به دلیل افزایش تجهیزات بی سیم در دسترس وسیع و ارزان بوده ایم. به هر حال، تجهیزات کنونی، کاربدها و پروتکل ها صرفا تمرکزشان را بر روی شبکه های محلی بی سیم (WLANs) وسلولی (همراه)  قرار داده و پتانسیل های زیاد ارائه شده توسط شبکه های موردی سیار را مد نظر قرار نداده اند. شبکه موردی سیار به عنوان مجموعه مستقلی از تجهیزات سیار ( لپ تاپ ها، گوشی های هوشمند، حشگرها و غیره) با یکدیگر بر روی پیوندهای بی سیم و همکاری به صورت توزیع شده در تماس بوده تا کارکرد شبکه  ضروری را در نبود زیرساخت های تثبیت شده ایجاد کند. این نوع شبکه، که به عنوان یک شبکه مستقل یا توسط یک یا چند نقطه اتصال به شبکه های سلولی یا اینترنت کار می کند، مسیر را برای برنامه های کاربردی جدید و مهیّج هموار می کند. سناریوهای کاربردی عبارت از موارد زیر بوده و صرفا محدود به آن ها نمی شوند: عملیات نجات و اضطراری، قرارگیری در فضای باز یا کنفرانس، شبکه های اتومبیل، شبکه فردی، و غیره.

این مقاله بحث در ارتباط با کاربردهای بلقوه شبکه های موردی ایجاد کرده و به بحث در مورد چالش های فناوری که طراحان پروتکل و توسعه دهندگان شبکه با آن روبرو هستند، می پردازد. این چالش ها عبارتند از مسیریابی، پویش منابع و خدمات، ارتباط اینترنتی، صدور صورت حساب و امنیت.

حوزه ارتباطات سیار و بی سیم، رشد بی سابقه ای را در طی دهه های گذشته تجربه کرده است. سیستم های سلولی نسل دوم کنونی به نسبت نفوز بالایی رسیده، و ارتباطات سیار جهانی را امکان پذیر ساخته است. کاربران موبایل می توانند از تلفن همراه خود برای چک کردن ایمیل شان و جستجو در اینترنت استفاده کنند. اخیرا تعداد زیادی از نقاط حساس شبکه محلی بی سیم (LAN) آشکار شده است، که این امکان را به کامپیوترهای قابل حمل مسافران می دهد تا به جستجو در اینترنت در ارتباط با فرودگاه ها، راه آهن، هتل ها و مکان های عمومی دیگر بپردازند. دسترسی به اینترنت پهنای باند به عنوان راه حل شبکه محلی بی سیم در خانه و دسترسی مشترک بین کامپیوترها می باشد. در عین حال، شبکه های سلولی نسل دوم در حال تبدیل شدن به شبکه های نسل سوم می باشند، که نسبت داده بالاتر، اطلاعات مستند و خدمات شخصی یا مبتنی بر محل را ارائه می دهد. 

یک شبکه ی سنسوری بی سیم(WSN)  را می توان شبکه ای موردی (Ad-Hoc) دانست. در شبکه ی سنسوری بی سیم، گره ها در داخل یک شبکه ی مشارکتی سازمان دهی میشوند. WSN را میتوان شبکه ای دانست که شامل گره های متصل به منبع باتری بوده و وظیفه ی این گره ها، مسیر یابی داده ها از گره ی منبع به مقصد میباشد. هر گره، برای انتقال یا دریافت داده ها در شعاع دریافت یا ارسال ، انرژی مشخصی را مصرف می کند. بنابراین، مدیریت انرژی در این شبکه ها، یکی از مباحث عمده ای برای شبکه های سنسوری بی سیم مطرح میشود. در این مقاله، مطالعه ای بر روی شِماهای متعددی که مدیریت انرژی را به منظور بیشینه سازی بهره وری در WSN مد نظر دارند، پرداخته شده است.

واژگان کلیدی: مدیریت انرژی ، MLRP،DSDV،DRS،MERP،  مسیریابی، شبکه های سنسوری

1.مقدمه

یک شبکه ی سنسوری بی سیم(WSN) را میتوان به عنوان شبکه ای از گره های کوچک، خودمختار و متصل به منبع انرژی باتری در نظر گرفت که عموماٌ فاقد محدودیت های انرژی هستند. در صورتی که بعضی از منابع،مسیر خود را به سمت مقاصد هماهنگ نسازند، این امکان وجود داشته تا یک یا چند گره در شبکه، به دلیل استفاده ی بیش از حد از منابع انرژی، از نظر انرژی تخلیه شده و شبکه ممکن است دچار وقفه گردد. در صورت بروز این مشکل، انرژی موجود در منابعی که ارتباط خود را با منبع از دست داده اند اتلاف شده و هیچ راهی برای مسیریابی داده ها و ارسال آن به مقصد باقی نمی ماند. شبکه ی نشان داده شده در شکل 1 را در نظر بگیرید. این شبکه شامل ده گره بوده که از بین آنها، سه گره ی منبع و یک گره نیز مقصد را تشکیل داده اند. یک یال بین دو گره،  حاکی از این بوده که با این فرض که ارتباطات دوطرفه می-یاشد،گره ها می توانند با هم محاوره داشته باشند. در داخل شبکه، گره های خاصی وجود داشته که بدیهی است انرژی بیشتری را برای حفظ اتصالات خود، نسبت به سایر گره ها مصرف می کنند.

تولرانس عیب به معنی توانایی سیستم برای به اجرا در آوردن فعالیت هایش به صورت دقیق حتی در حضور عیب ها می باشد. بنابراین تکنیک های تولرانس عیب مختلف (FTTs)، برای بهبود کاربرد موثر منابع پرهزینه  در سیستم های محاسبه شبکه سطح بالا، مهم می باشند. 

این مقاله، ارزیابی عملکرد اکثر تکنیک های تولرانس عیب (FTT) مورد استفاده در سیستم محاسبه شبکه را نشان می دهد. در این بررسی، ما پارامترهای مرکزی سیستم های مختلف همانند خروجی ها، زمان برگشت، زمان انتظار و وقفه شبکه را برای ارزیابی تکنیک های تولرانس عیب (FTT) مد نظر قرار می دهیم. به منظور ارزیابی جامع، شرایط مختلفی را ایجاد می کنیم که درصد متوسط عیوب را در سیستم به همراه حجم کار متفاوت به منظور درک رفتار تکنیک های تولرانس عیب (FTT) تحت این شرایط، دگرگون می کنیم. ارزیابی تجربی نشان می دهد که تکنیک های عملکردی دیگر سطح حجم کار، دارای اولویت عملیاتی بر روی تکنیک های بررسی سطح فعالیت می باشند. این بررسی تطبیقی؛ کمکی به متخصصان محاسبه شبکه به منظور درک رفتار و عملکرد تکنیک های تولرانس عیب (FTT) مختلف با جزییات کامل، می کند. 

کلید واژه: محاسبه شبکه، تولرانس عیب، مدیریت منابع، سیستم توزیع شده

1. مقدمه

محاسبه شبکه کاربرانش را قادر می سازد تا از شبکه برای محاسبات سطح بالا و کاربردهای فشرده مرتبط به داده در علوم، مهندسی و تجارت استفاده کنند. چنین کاربردهایی شامل، مدل سازی ملکولی برای طراحی دارو، تحلیل فعالیت های مغزی، فیزیک با انرژی بالا، مدل سازی پروتئین، مسیریابی تشعشعات، و پیش بینی هوا و غیره می باشد. محاسبه شبکه این امکان را برای کاربردهای گسترده محاسباتی ایجاد می کند تا به ادغام مقیاس بالا، توزیع جغرافیایی، و منابع ناهمگن در دامین های اجرایی مختلف با کاربرد منابع متفاوت و سیاست های امنیتی به منظور محاسبه فعالیت ها بپردازند.

تولرانس عیب یا تنزل مطبوع به عنوان ویژگی سیستم محاسباتی توزیع شده بوده که آن را از محاسبات ترتیبی تفکیک می کند. این ویزگی این امکان را برای محاسبه توزیع شده ایجاد می کند تا به اجرای محاسبه در ارتباط با عیب های مولفه های مجزا بدون پایان دادن محاسبه کل بپردازند. به دلیل ماهیت متفاوت شبکه و کاربردهای مقیاس گسترده بر روی شبکه، تولرانس عیب به عنوان چالشی برای بهبود، بکارگیری و اجرای کاربردها بر روی محیط شبکه می باشد. بنابراین مد نظر قرار دادن تولرانس عیب در سیستم محاسباتی شبکه به عنوان گزینه اختیاری مکمل نبوده و به عنوان یک پیش نیاز می باشد. 

نتایج مشابهی نیز تحت مدل فیزیکی دیگر قرار داشته که نسبت سیگنال مورد نیاز برای مداخله برای پذیرش موفق، مشخص می باشد. 

به طور بنیادین، برای تمام گره ها در سرتاسر دامنه مهم می باشد تا به اشتراک بخشی از کانال هایی که برای گره ها در بخش های مجاور بکار می گیرد، بپردازد، و این دلیل برای محدودیت در ظرفیت می باشد. 

تقسیم بندی کانال به چندین کانال فرعی هیچ یک از این نتایج را تغییر نمی دهد.

بعضی از کاربردها، ارزش ملاحظه شدن توسط طراحان را دارند. چون خروجی ایجاد شده برای هر کاربر زمانی که تعداد کاربران افزایشی را نشان می دهد، به صفر کاهش می یابد، احتمالا شبکه هایی که با تعداد کمتری از کاربران رابطه برقرار می کنند، و یا اکثرا ارتباطاتی را با بخش های مجاور برقرار می کنند، احتمال بیشتری برای ان ها وجود دارد تا پذیرش را دریافت کنند.

کلیدواژه- شبکه تک کاره، ظرفیت، شبکه های رادیویی چندگامه، خروجی، شبکه های بی سیم

شبکه های بی سیم متشکل از تعدادی از گره هایی می باشند که که با یکدیگر بر روی کانال های بی سیم ارتباط برقرار می کنند. نمونه هایی از آن عبارتند از صدای تلفن همراه و شبکه های داده و آی پی موبایل. در موارد دیگر، تمام پیوندها، به صورت بی سیم می باشند. یکی از نمونه های چنین شبکه هایی به نام شبکه های رادیویی چندگامه یا شبکه های تک کاره می باشند. احتمال دیگر نمونه های پیشرو می باشد، مرجع [1] را مشاهده کنید، که مجمووعه ای از " خانه هوشمندی" می باشد که کامپیوترها، اجاق مایکروویو ، قفل در، شیرهای آب، و دیگر تجهیزات اطلاعاتی توسط شبکه بی سیم متصل شده اند. 

این مقاله به تمام این چنین انواعی از شبکه های بی سیم اشاره دارد. چنین شبکه هایی شامل گروهی از گره ها می باشند که با یکدیگر بر روی کانال بی سیم بدون هیچ کنترل متمرکزی در ارتباط می باشند؛ شکل 1 را مشاهده کنید. گره ها می توانند در مسیردهی بسته های داده یکدیگر همکاری داشته باشند. نبود کنترل متمرکز و تحرک گره احتمالی منجر به مسائل زیادی در شبکه، دسترسی متوسط، و لایه های فیزیکی می شود، که دارای هیچ همتایی در شبکه های کابلی همانند اینترنت یا شبکه های موبایل نمی باشند. 

شبکه های مِش بی سیم  (WMNs)چند کاناله-چند فرکانسه(MCMR)  را می توان یکی از نمونه  شبکه های بی سیم چند هاپه  دانست. در یک MCMR WMNs مرسوم، هر گره دارای چندین پیام رادیویی با چندین کانال موجود بر روی هر رادیو می باشد، که به گره ها اجازه داده تا بتوانند ارسال و دریافت های همزمانی داشته باشند. بناباین، کارائی شبکه نیز بهبود پیدا می کند. همه پخشی ایمن، به عنوان یک تکنولوژی کلیدی در WMNها می تواند انتقال داده ها را به صورت مؤثر و کارآمد فراهم سازد.GreedyCode یکی از کدینگ های شبکه بوده که بر مبنای پروتکل همه پخشی ایمن میباشد. این کدینگ به وسیله ی گروه ما قبلاٌ پیشنهاد شده بود. در این مقاله، ما سناریوهای همه پخشی یک به چند را در نظر می گیریم  و یک پروتکل جدید GreedyCode ایمن را ارائه خواهیم داد که از دو جزء تشکیل شده است: تخصیص زمان و برنامه ریزی لینک.

به طور خاص، ما یک استراتژی تخصیص کانال سطحی (LCAS) را پیشنهاد میکنیم و تعداد بسته های داده ای را که قرار است در هر زمان بر اساس اطلاعات بازخورد ارسال شود را نیز از گره های همسایه ی هاپ مشخص می کنیم. علاوه بر این، هر گره ی واسط که داده ها را به صورت کامل دریافت می کند ، می تواند آن داده ها را به گره هایی ارسال کند که دیگر این پروسه را تکرار نکند. این پروسه تا زمانی که تمامی گره های مقصد داده ها را به صورت کامل دریافت کنند، تکرار می شود. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که روش ما دارای تأخیر بسیار کمی در شبکه و توان کاری بالایی نسبت به پروتکل های جاری مانند Greedy Code ، MCM و غیره میباشد.

1.مقدمه

شبکه های مِش بی سیم  (WMNs)چند کاناله-چند فرکانسه(MCMR)  را میتوان یکی از نمونه های شبکه های بی سیم چند هاپه  دانست. این شبکه ها، به وسیله ی موازی سازی ارسال بسته ها بر روی چندین کانال و فرکانس، توان کاری شبکه را افزایش می دهند. همچنین از این شبکه ها می توان در مسئله ی Last Mile برای توسعه ی اتصالات اینترنت استفاده کرد[1].

همه پخشی ایمن به عنوان یک تکنولوژی کلیدی می تواند انتقال داده ها را به صورت ایمن فراهم سازد، از این رو این یک مسئله ی اساسی است که چطور یک گره می تواند این اطمینان را پیدا کند که داده ها را به صورت کامل علیرقم کیفیت پایین لینک ها دریافت کرده است.

کدینگ شبکه(NC) که توسط Ahlsede[2]  پیشنهاد شد، باعث افزایش کارائی شبکه می شود. به وسیله ی ترکیب محتوای بسته های چند تایی قبل از ارسال، و همه پخشی بسته های کدگذاری شده ی متفاوت به وسیله ی گره های واسط، NC باعث کاهش انتقال های دوگانه یا چندگانه می گردد.

استفاده از شبکه های کامپیوتری در چندین سال اخیر رشد فراوانی کرده وسازمانها وموسسات اقدام به برپایی شبکه نموده اند . هر شبکه کامپیوتری باید با توجه به شرایط وسیاست های هر سازمان ، طراحی وپیاده سازی گردد. در واقع شبکه های کامپیوتری زیر ساخت های لازم را برای به اشتراک گذاشتن منابع در سازمان فراهم می آورند؛در صورتیکه این زیر ساختها به درستی طراحی نشوند، در زمان استفاده از شبکه مشکلات متفاوتی پیش آمده و باید هزینه های زیادی به منظور نگهداری شبکه وتطبیق آن با خواسته های مورد نظر صرف شود.

در زمان طراحی یک شبکه سوالات متعددی مطرح می شود:

-برای طراحی یک شبکه باید از کجا شروع کرد؟

-چه پارامترهایی را باید در نظر گرفت ؟

-هدف از برپاسازی شبکه چیست ؟

- انتظار کاربران از شبکه چیست ؟

- آیا شبکه موجود ارتقاء می باید ویا یک شبکه از ابتدا طراحی می شود؟

-چه سرویس ها و خدماتی برروی شبکه ارائه خواهد شد؟

 بطور کلی قبل از طراحی فیزیکی یک شبکه کامپیوتری ، ابتدا باید خواسته ها شناسایی وتحلیل شوند، مثلا در یک کتابخانه چرا قصد ایجاد یک شبکه را داریم واین شبکه باید چه سرویس ها وخدماتی را ارائه نماید؛ برای تامین سرویس ها وخدمات مورد نظر اکثریت کاربران ، چه اقداماتی باید انجام داد ؛ مسائلی چون پروتکل مورد نظر برای استفاده از شبکه ، سرعت شبکه واز همه مهمتر مسائل امنیتی شبکه ، هریک از اینها باید به دقت مورد بررسی قرار گیرد. سعی شده است پس از ارائه تعاریف اولیه ، مطالبی پیرامون کاربردهای عملی آن نیز ارائه شود تا  در تصمیم گیری بهتر یاری کند.

امروزه تکنولوژی شبکه ی بی سیم، به عنوان یک جایگزین بسیار ارزان برای ایجاد  شبکه های انجمنی و متحد مورد توسعه قرار گرفته است(در مقایسه با شبکه های مرسوم سیمی). علیرقم اینکه چنین شبکه هایی از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه هستند، بهره وری های عملیاتی متعددی را نیز اعم از قابلیت پویایی و راحتی برای کاربر نهایی ارائه می-دهد. یک شبکه ی بی سیم میتواند در هر دو مد Ad-Hoc  و مد زیر ساختار عمل کند. در مد اول، کاربر حالت خود مدیرانه داشته و در مد دوم نیز از یک منبع معتبر برای مدیریت شبکه استفاده می شود، مانند روتر های بی سیم، نقاط دسترسی  و ایستگاه های پایه.  یک شبکه ی Ad-Hoc عموماٌ از مالتی هاپ  نیز پشتیبانی می کند، به گونه ای که بسته ی داده ای میتواند از طریق چندین هاپ عبور کرده تا به مقصد برسد. از بین شبکه های مبتنی بر زیر ساختار، یک شبکه ی مِش بی سیم(به صورت مجموعه ای از روتر های بی سیم قرار گرفته شده در نقاط استراتژیک، به منظور فراهم کردن اتصالات کلی شبکه) نیز قابلیت انعطافی را برای این مالتی هاپ فراهم می سازد. بنابراین، اینکه بسته های چطور می توانند به صورت کارآمد از طریق شبکه ی بی سیم به مقصد برسند، مسئله ی بسیار مهم است.

یک سری روش های مسیریابی بی سیم تا به امروز پیشنهاد شده است. در این مقاله، مطالعه ای بر روی الگوریتم های مسیریابی پیشنهاد شده برای شبکه های بی سیم ارائه خواهد شد. بر خلاف مسیریابی در شبکه های سیمی، مسیریابی بی سیم با چالش هایی مانند تداخل در بین سایر انتقالات، مشخصه های متغیر کانال و ... روبروست. در یک شبکه ی بی سیم، الگوریتم های مسیریابی ، به دسته بندی های متعددی اعم از الگوریتم های مسیریابی جغرافیایی، Geo-Casting، سلسله مراتبی، چند مسیری، مبتنی بر انرژی باقیمانده و هیبریدی(ترکیبی) تقسیم می شوند. به دلیل مطالعات زیادی که در زمینه ی این الگوریتم ها صورت گرفته است، ما یک سری محدودی از آنها را برای بازبینی انتخاب کرده ایم.  در این مطالعه، به بررسی یک بازبینی جامعی از الگوریتم های مسیریابی در این دسته بندی ها پرداخته شده است.

در گام های اولیه ی توسعه ی شبکه های بی سیم، الگوریتم های پایه ای برای مسیریابی، مانند مسیریابی منبع پویا(DSR)  ، مسیریابی بردار فاصله مبتنی بر تقاضا(AODV)  ، با هدف کنترل ترافیک در شبکه طراحی شدند. اگرچه پژوهش ها نشان داد که بکار گیری این الگوریتم های ساده به صورت مستقیم بر روی چنین شبکه هایی، منجر به بروز مشکلاتی به صورت زیر خواهد شد:

• جریان زیاد در شبکه،

• مجموعه ی خالی از همسایه ها در روش ارسال حریصانه، 

• آدرس دهی تخت، 

• اطلاعات توزیع شده ی انبوه، 

• مصرف زیاد انرژی،

•  تداخل و .. 

 بنابراین یک سری الگوریتم هایی ارائه شدند که نوع توسعه یافته ای از این الگوریتم های اولیه بودند. از این رو قصد داریم به مطالعه ی این الگوریتم ها بپردازیم، که البته با محیط های بی سیم سازگاری داشته و می توانند بر مشکلات مطرح شده غلبه کنند.

 

واژگان کلیدی:شبکه های مِش بی سیم(WMN) ، شبکه های Ad-Hoc، شبکه های چند هاپ، الگوریتم مسیریابی