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国际计算机与通信工程创新研究杂志

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基于邻居稳定链路选择的MANET高效安全路由发现

R.Santhosam1和A.P.V.Raghavendra2
  1. 印度泰米尔纳德邦V.S.B工程学院CSE系研究生
  2. 印度泰米尔纳德邦V.S.B工程学院CSE系助理教授
有关文章载于Pubmed,谷歌学者

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摘要

能源对计算和协议管理的意识正在成为通信协议和算法目标的关键因素。另一方面，为了确认节点移动性，已经设计了信任路由、可伸缩路由策略，并且这些协议试图考虑路径持续时间，以尊重一些QoS约束并减少路由发现的恶意活动。通常，节能、路径持续时间和稳定性可能是两种截然不同的努力，试图同时满足它们可能非常困难，因为这样的过程很容易被敌对节点滥用或破坏。对内生存行为欲望的直接系统，信任模式有接受两个因素:来自直接遵守的信任和来自间接遵守的信任。通过观察节点的直接观察，可以得到信任值。另一方面，通过间接观察，也称为从观察者节点的邻居节点获得的二手信息，得到信任值。但是邻居发现是移动自组织网络中许多协议的重要组成部分，包括定位、链路故障和路由。当邻居发现失败时，通信和协议性能会下降。因此，在这项拟议的工作中，我们通过提出移动安全路由发现来解决这个开放的问题，以选择最稳定的路径，以减少延迟和路由重建造成的开销，这提供了一种针对恶意活动的保护措施，允许参与的移动节点安全地确定它们是否为邻居。

关键字
马奈;能源意识;稳定;协议;邻居发现;Glomosim;

介绍
无线网络的历史始于20世纪70年代，此后人们对无线网络的兴趣一直在增长。在过去的十年中，特别是在十年结束时，由于互联网的快速发展，对互联网的兴趣几乎呈爆炸式增长。个人电脑的巨大增长和移动电脑的便捷使用使得在电脑之间共享信息成为必要。信息是困难的，因为它的用户执行静态的，双向的计算机之间的链接。它推动了临时网络的建设，没有电线、通信基础设施和所需的行政干预。这种移动计算机之间的互连称为Ad hoc网络。在这种环境下，由于每个移动主机的无线传输范围有限，移动计算机在将包转发到目的地时可能需要其他计算机的帮助。图1显示了Ad hoc网络的基本结构。
图像
自组织网络是为了网络的未来传播而兴起的，由移动节点组成的不规则的直观网络，无需任何集中管理或标准的支持服务。来意情绪化，特别意图意味着“为此”，更有意“只为此目的”，因此一般不规律。一个自组织网络通常是通过一个节点上的网络来检索的，这个节点是相对移动的，相当于一个有线网络。因此，网络的拓扑结构往往更加动态，传输往往是不规则的，与有线网络组成的在线网络相匹配。这些信息使得探索结果更加困难，对于目标来说，路由应该像带宽、电池电量和潜伏期等其他资源一样模棱两可。一般有线网络中使用的路由通信协议不容易适应这些动态环境。

相关工作
移动无线网络由于其提供无处不在的通信的可能性而受到越来越多的关注。特别是，移动自组网(manet)使用户能够在没有基础设施(如基站或接入点)可见的情况下保持与固定网络的连接或交换信息。这些都是由多跳通信完成的，它提供了一个节点，通过使用中间节点和中继来完成遥远的目的地。然而，多跳路径的生存和维持是manet的一个潜在问题。提出了一种集成信任管理方案，提高了manet的安全性。应用现代不确定推理中的贝叶斯推理和Dempster-Shafer理论，我们评估了manet中观测节点的信任值。在我们的方案中，通过直接和间接观察信任值，可以检测到丢弃或修改数据包等错误行为。信任值低的节点将被路由算法排除。因此，可以在恶意环境中建立安全的路由路径。基于该方案，可以考虑报文类型的不同、一跳邻居的间接观察以及队列缓冲区和无线连接状态等可能导致友方节点或邻居节点丢包的重要因素，从而获得更准确的信任。 Node mobility, signal Preventive, and power failure attain the topology often alter; for a issue, the connects on a route might betray and a interchange path must be determined. To keep off the abasement by the scheme operation, many results receive made up advised in the lit, allowing several metrics of concern. A process that's comprised recommended to better routing efficiency is to select the most stable path so as to avoid packet losses and limit the latency and overhead due to path reconstruction. So our propose work focus on with proposed system we address selection of stable path among the neighbours which not only describes the selection of correct position neighbours but also best link stability neighbours. Thus overcome the adversary or malicious and also link failures. In this work, we study both the availability and the duration probability of a routing path that is subject to link failures caused by node mobility in terms of malicious activities.

现有的工作
在manet中全面研究了基于预防的方法。这种基于预防的进步未指明的是，需要一个集中的密钥管理基础设施，这可能不能代表真实的内部管理网络，如manet。哪些权力在行政上不现实。
基于检测的方法可以有效地帮助识别恶意活动。虽然在MANET的大多数现有观测中，已经对基于检测的接近信任做了一些出色的工作。同时对被观察节点的信任度进行评估。因此，可能会得到不准确的信任值。此外，大多数基于直接观察的信任评估方法都没有区分数据包和控制数据包。然而，在manet中，控制包通常比数据包更重要。有些人提到了这种技术。
•该协议在呈现高度动态互连拓扑时表现出最不理想的行为。
•该协议在内存大小、处理能力和功耗方面给每台移动计算机带来了过重的计算负担。
增加了消息的平均端到端延迟和开销。因此，为了提高路由效率，人们提倡的一种方法是选择最稳定的路径，以减少路由重构带来的延迟和开销。
这种路由协议在链路故障时需要很长时间才能收敛，这种情况在自组织网络中非常常见
利用不确定推理、贝叶斯推理和Dempster-Shafer理论的最新进展，我们评估了manet中观测节点的信任值。在我们的方案中，通过直接和间接观察信任值，可以检测到丢弃或修改数据包等错误行为。信任值低的节点将被路由算法排除。因此，可以在恶意环境中建立安全的路由路径。基于该方案，可以考虑报文类型的不同、一跳邻居的间接观察以及队列缓冲区和无线连接状态等可能导致友邻节点丢弃报文的重要因素，从而获得更准确的信任。

提出工作
移动自组织网络(manet)中出现的一个基本问题是两个节点之间最优路径的选择。在MANET中，由于其高度动态的特性，保证数据路径包含合法且足够长的时间是一个非常困难的问题。可变链路条件是大多数移动自组织网络的固有特征。在移动节点中重新路由可以使网络拓扑结构和流量负载条件动态变化。由于MANET的特性，很难以适当的QoS支持实时应用。在某些情况下，可能无法保证严格的QoS要求。但与此同时，QoS在manet中非常重要，因为它可以提高性能，并允许关键信息在困难条件下流动。与Internet等固定网络不同，移动自组织网络的服务质量不仅取决于网络中的可用资源，而且还取决于这些资源的可移动性。为了提高路由效率，有一种被提倡的方法是选择最稳定的路径，以减少路由重构带来的延迟和开销。
在移动自组织网络中，通过检测恶意邻居发现邻居的方法描述了一些适用于高移动自组织环境的受管理安全邻居发现的要求。

系统设计
图像

系统模型
A. MANET框架设置
我们将在一个ad hoc网络中给出我们的路由过程的结构，包括节点放置的设置，节点分区等。模拟框架是通过将所有层和子层链接到单个进程中来制定的，因为我们无法通过运行每一层来获得结果。框架包括基于网格或随机或统一或用户规范的拓扑设计。
B.基于路径稳定性值的预测技术
我们提出了一种利用路径稳定值预测manet链路寿命的算法。该算法以周期性测量的节点电流稳定值为输入，递归地计算节点的移动状态，将其建模为非线性系统。然后利用技术状态来计算剩余链路寿命的估计值。愿意向接收者或多跳路径中的任何主机发送消息的主机或节点使用预测技术为消息选择最佳的下一跳或转发节点。这种技术的使用是在战略网络位置，以允许预测出现的网络拥塞。研究结果表明，在移动网络中，信息灵通因素对使用认知、认知操作的工作情境有很大的预测作用。
C. NVPQP路由协议
邻居验证和路径质量协议(NVPQP)是我们提出的协议。很明显，要确保更好的网络性能，需要考虑两个主要因素:移动性和能源效率。特别是在MANET环境下，在保证QoS的同时，节点不会因功率限制而死亡，链路不会因传输过程中的移动性而过期。因此，我们的目标是选择一条更稳定的路径，考虑到更高的链路稳定性和更低的成本，沿着预测的高寿命路径。在本文中，我们结合了基于移动性预测的链路稳定性计算思想和成本和生命周期方面的最佳路径以及QoS支持。为了实现QoS路径，同时延长网络生命周期并减少丢包，我们需要为一条路径计算三个参数:
i.路径稳定性
2寿命预测和
3QoS支持比例和要求
为了计算路径选择的上述参数，我们首先定义网络模型，然后我们将随后描述每个参数的计算过程。
D.协议配置设置
我们需要配置一些属性来支持执行我们的路由协议，如节点数，移动性，Mac协议，仿真时间，带宽，传输范围等，通过设置这些属性，我们可以执行分层交互的路由协议。我们在配置过程中设置了层的结果。运行时事件的顺序:
•驱动程序中的主要功能。PC已运行。这是C主函数，GloMoSim就是从这里开始的。
•main函数调用parsec main()来启动parsec Simulation引擎，初始化模拟运行时变量并创建驱动程序实体。当用户想要编写自己的main并且在PCC DIRECTORY/include/pc api.h中找到时，使用parsec main函数(由于该函数是parsec运行时系统的一部分，因此不可能访问它的源代码)。
•当模拟结束时，返回parsec main()，并执行main函数的其余部分。在GloMoSim中，驱动程序实体(在./main/driver.pc中)读取输入文件描述符，建立分区，为节点信息分配内存，根据读取的输入值(如模拟时间和节点位置)调用适当的函数，最后通过向GLOMOPartition实体类型(在glomo中定义)的partitionEntityName实例发送StartSim消息来启动模拟。电脑文件)。每一层。框架包括基于网格或随机或统一或用户规范的拓扑设计。
E.绩效评估
首先，我们需要在Config中指定必要的输入参数。如上所述，存档。对于我们的模拟过程，我们已经明确了如下所述的某些参数，以实现无麻烦的模拟地形范围- (500,500)
节点数量- 20(这是一个可伸缩的模拟器。因此，节点数量可以随意增加。)这些参数的成本必然与新协议的整个实验过程有关。通过Glomosim模拟器对该算法的性能进行了评估。在模拟中使用性能指标进行性能比较:
a)包到达率:接收到的数据包数与源发送的数据包总数之比。
b)平均端到端延迟:成功传输一个数据包所消耗的平均时间。
c)通信开销:平均每秒传输的控制字节数，包括数据包头和控制包。
d)能量消耗:该能量消耗为网络总接纳，传输数据和控制报文的能量消耗。

结论
我们研究了manet中信任管理和路由路径选择的持续时间和可用概率，这是提供可靠路由和短路由中断时间的基本问题。协调庞大且不断增加的移动自组织网络设备已经被认为是一个重大挑战。为了简化应用程序编程，早期的工作提出了一个协调模型，该模型通过长期存在的、不对称的、可信任的兴趣组来促进基于信任的协作工程。
接下来，我们将重点讨论随机方向移动模型，并推导出路径持续时间和可用性概率的精确和近似(但简单)表达式。我们将利用这些研究来确定路线稳定性方面的最优路径;特别地，我们将展示最优路径的一些属性，我们将提供最优跳数的近似而准确的表达式。

参考文献















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