ABSTRAKT

Nj rrjet MANET sht nj grumbull pajisjesh mobile q n mnyr dinamike formojn nj rrjet komunikimi pa nj kontroll t centralizuar dhe nj infrastruktur ekzistuese. Nj apkikacion i gjre sht edhe TCP n MANET, q mundson transmetimin e besueshm t t dhnave n internet. Faktor si shkallzueshmria dhe lvizshmria shkaktojn q TCP t vuaj nga shum problem performance n mjediset ad hoc. Ndaj sht shum e rndsishme t identifikohet variant TCP m i prshtatshm dhe m eficent q mund t veproj n mnyr robust ndaj ktyre kushteve. Tre protokolle t ndyshme rrugzimi (AODV, DSR dhe TORA) do t vlersohen me tre variante t ndryshme TCP (Tahoe, Reno dhe New Reno) n tre skenar t ndryshm me numr nyjesh t ndryshme. Parametrat e performances ku protokollet e rrugzimit do t vlersohen jan throughput, delay dhe congestion window.

PRMBAJTJAKAPITULLI 1 HYRJE1.1 Background ..1.2 Qllimi dhe Objektivat .1.3 Struktura e Tezs .KALPITULLI 2 TCP PROTOKOLLI I KONTROLLIT T TRANSMETIMIT2.1 Mekanizmi i Puns s TCP .......2.1.1 Nisja e Ngadalt dhe Shmangja e Mbipopullimit ..2.1.2 Ritrasnmetimi i dhe Rikthimi i Shpejt .2.2 Variantet e TCP ..........2.2.1 TCP Tahoe .2.2.2 TCP Reno ........2.2.3 TCP New Reno 2.2.4 TCP Sack .2.2.5 TCP Vegas ..KAPITULLI 3 RRJETAT AD HOC DHE PROTOKOLLET E RRUGZIMIT3.1 Tipet e Rrjetave Wireless .3.1.1 Rrjetat Wireless me Infrastruktur ..3.1.2 Rrjetat Ad Hoc .3.2 Protokollet e Rrugzimit ..3.3 Protokollet Proaktive ....3.4 Protokollet Reaktive 3.4.1 DSR .3.4.1.1 Zbulimi i Rrugs .3.4.1.2 Mirmbajtja e Rrugs ..3.4.1.3 Avantazhet 3.4.1.4 Disavantazhet .3.4.2 AODV .3.4.2.1 Avantazhet 3.4.2.2 Disavantazhet .3.4.3 TORA ..KAPITULLI 4 PERFROMANCA E TCP N MANET4.1 BER e lart .4.2 Konflikti mes Protokollit MAC dhe TCP 4.3 Multi hoping ..4.4 Ndikimi i Asimetris s Pathit dhe Dshtimi i Rrugs 4.5 Ndarja e Rrjetit .4.6 Trasmetimi i Diferencuar dhe Humbjet nga Mbipopullimi 4.7 Pamajaftueshmria e Bateris ..4.8 Ndikimi i Nyjes s Fshehur dhe t Ekspozuar .KAPITULLI 5 PLATFORMA E VLERSIMIT DHE DIZENJIMI I EKSPERIMINTIT 5.1 Metoda e krkimit ....5.2 Platforma e Vleresimit 5.3 Dizenjimi i Krkimit ..5.3.1 Identifikim i Problemit 5.3.2 Rishikimi i Literaturs pr TCP dhe MANET .5.3.3 Ndrtimi i Mjedisit t Simulimit ..5.3.4 Rezultatet e Simulimit 5.4 Simulatori OPNET ..5.5 Metrikat e Vlersimit ..5.5.1 Throughput 5.5.2 Delay ..5.5.3 Congestion window .

KAPITULLI 1HYRJE1.1 BackgroundEvolimi i Internetit sht rritur shum me kohen dhe zhvillimin e teknologjive t ndryshme. Pajisjet e komunikimit dhe mediumi i transmetimit kan nj impakt t rndsishm n te gjith internetin. Lloje te ndryshme rrjetash numerike jan prezente n internet dhe brnda ketyre rrjetave t ndryshme per implementimet jan zhvilluar ne baze te nevojave te subjektit t organizats. Trafiku i prgjithshm i internetit shte disi i varur nga rrjetat baz dhe anasjelltas. Pr tja dal mban me t dhnat e shumta t rrjetit interneti krkon teknika eficente algoritmike pr t mbshtetur n mnyr t sukseshme transmetimin e t dhnave. Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP) ka qn shum efient n shprndarjen e t dhnave t transmetimit dhe jan zhvilluar variante t ndrshyme q t ken mundesin pr t rritur performancn dhe pr t rikthyer paketat e shumta t humbura. Nj aspekt i rndesishm nga [1] percakton metodn e rrjedhjes s t dhnave q aplikacionet jan prgjegjse pr zgjedhjen e protokolleve dhe IP, luan nj rol qndror ne TCP dhe UDP (User Data Protocol) per transmetimin e t dhnave.TCP sht nj protokoll i besueshm dhe me lidhje torjentuar i zhvilluar ne 1981. sht i bazuar ne kontrollin e rrjedhes, pergjat fazave t para t mbipopullimit te shkaktuar nga ngecja e mekanizmit te kontrollit te mbipopullimit. Algoritmi i mbipopullimit Jacobson per TCP erdhi si nj zgjidhje dhe TCP u updejtua ne versionin e saj me t ri si TCP Tahoe. N ditt e sotme TCP Reno perdoret gjersisht n internet. Kontrolli i mbipopullimit n TCP Tahoe perfshin nisjen e ngadalt (slow start), shmangjen e mbipopullimit (congestion avoidance) dhe ritransmetimin e shpejt (fast retranssmition). TCP Reno gjithashtu permban algoritmin e rikthimit te shpejte. TCP sht dizenjuar per rrjetat e telzuara, por me teknologjine e rrjetave me mjedis fizik ajrin, nevoja pr t impelemtuar TCP sht e rndsis s madhe por prballet me shum problem vecanrisht ne rrjetat ad hoc. MANET sht nj rrjet i famshm ad hoc i cili mund te prdoret pr situate emergjete dhe aplikacione ushtrie. TCP shihet te ket nj performance t dobt n MANET pr shkak t topologjis dinamike, mjedisit fizik te pbashkt, shkalls s lart t gabimit, konotacionit t kanalit dhe arkitekturs multihop.Rrjetat ad hoc jan duke u rritur n mnyr dinamike dhe zhvillimi i tyre i vertet lidhet me problemet t shoqruara me aksesin ne internet pa lidhje dhe konektivitetin. Me zhvillimin e pajisjeve hardware dhe software ofrojn akses wireless ne internet t menjhershme q nenkupton se permes akses pointeve rrjetat ad hoc tentojn t prmirsohen dhe rriten gradualisht. Gjeja m e rndsishme rreth ksaj teknologjie sht aftsia pr vendosjen e autonomies se tyre dhe manaxhimin e rrjetit [2] n nje aplikacion efektiv ushtarak, shkmbimin e t dhnave bazuar ne levizshmrin e rrjetit pr qllime komerciale, domenthn organizata biznesi ose mund t prdoret n nj emergjenc brenda ose jashte nj zone. Ky rrjet wirels dinamik i bazuar n IP punon n menyr efektive, te besueshme dhe ka aftesi korrigjuese n transmetimin e t dhnave.

Pr t zgjidhur problemet e perforancs n MANET, teknika vlersimi dhe optimizimi jane te nevojshme pr t zgjedhur mjedisin fizik m t mire t transmetimit. Marrja e t dhnave t derguara npermjet TCP esht nj penges ne rrjetat wireless por zgjidhje te mundshme jan gjetur pr t rregulluar efektet e transmetimit t t dhnave. Pr t matur performance e varianteve t ndryshme t TCP, jan bere simulime. MANET prdor TCP dhe UDP pr transmetimin e t dhnave dhe ky studim sht fokusuar ne variantet e TCP specifikisht Tahoe, Reno dhe New Reno duke perdorur protokollet AODV, DSR dhe TORA.

1.2 Qllimet dhe ObjektivatKjo teze ka pr qllim pr te kuptuar performancn e varianteve t TCP ne MANET dhe sjelljes se saj me protokolle t ndryshme. Kjo tem diplome sht fokusuar n cshtjet e mposhtme: Krahasimi mes protokolleve t ndryshme t prdorura n MANET prmes metrikave si throughput, vonesa dhe congestion window. Po ashtu kjo tez ka pr qllim sugjerimin e protokollit dhe Variantit TCP m t mire pr MANET

1.3 Struktura e Tezs

Kapitulli 1 tregon nj hyrje dhe nj background t krkimit.

Kapitulli 2mbulon konceptet baze dhe elementare t algoritmave t shmangjes s mbipopullimit t protokollit TCP dhe m pas nj prshkrim i varianteve t ndryshme t TCP.

Kapitulli 3diskutohet rreth rrjetave wireless si nj ur pr te kaluar dhe sikutuar me gjre pr rrjetat MANET. Me hollsishm do te prshkrueh protokollet e rrugzimit n MANET.

Kapitulli 4 do t prshkruaj limitimet dhe sfidat e TCP dhe performancn e saj n MANET.

Kapitulli 5 do te jepen metoda dhe platform e kerkimit si dhe nje pershkrim i simulatorit OPNET.

KAPITULLI 2TCP PROTOKOLLI I KONTROLLIT T TRANSMETIMIT

N kte kapitull do t prshkruajm mekanizmin e puns s TCP prmes algoritmave t kontrollit t mbipopullimit dhe me pas nje prshkrim t detajuar t varianteve t TCP.

2.1 Mekanizmi i Punes se TCP Protokolli i Kontrollit t Transmetimit (TCP) [6] sht nj protokoll i shtress s transportit i dizenjuar pr rrjetat wired. Funksioni baz i TCP sht t mundsoje transferim t besueshm t t dhnave mes nyjeve, pra t siguroje q t dhnat kan arritur n destinacion n mnyr korrekte, pa humbje, dublikime apo dme. T dhnat transmetohen ne formen e nje stream t vazhdueshem oktetesh. Mekanizmi shte prshtatur t transferoj nj numr sekuence pr do oktet t dhnash dhe te marre prgjgje me nje ACK positive pr t siguruar q t dhnat jan marre n menyr korrekte. TCP implementon nj mekanizm kontrolli t mbipopullimit pr secilin nga sekuencat e derguara kshtuqe marresi mund t kufizoj drguesin pr transmetimin e m shume t dhnave n rrjet. Njaspekt tjetr i TCP shte mekanizmi i marreveshjes n tre menyra pr te vlersuar nj lidhje mes dy nyjeve fundore. Nrast se ndodhen dy ose m shum lidhje TCP mes nyjeve fundore pr kt TCP prdore mekanizmin e ports s transferimit pr t diferencuar do lidhje nga t tjerat.

2.1.1 Nisja e Ngadalt dhe Shmangja e MbipopullimitAlgoritmi i kontrollit t mbipopullimit i prshtatur pr TCP shte i bazuar n disa variabla kontrolli. Drguesi TCP prdor algoritmat e Nisjes s Ngadalt dhe t Shmangjes s Mbipopullimit pr t evituar m shume t dhena n rrjet sesa sht e mundur. Pr implementimin e ktyre algoritmave nevojiten disa variabla kontrolli te qaujtura congestion window (cwnd), advertise window (rwnd) dhe sent window (swnd) t cilat jan t perfshira n cdo gjendje t lidhjes TCP. ). Dritarja e mbipopullimit tregon Shumen totale t t dhnave q drguesi sht i lejuar t nxjer n rrjet pa asnje ACK (Acknoeledgement). N ann tjetr dritarja e njoftimit tregon shumn e t dhnave q marresi shte gati t pranoj. Kjo sht e ngjashme me madhsine e buferit te disponueshme ne marrs. Dhe madhsia e dritares se dergimit sht e vendosur n minimumin e cwnd dhe rwnd gj q sjell rregullimin e transmetimit t t dhenave. Drguesi TCP vendos congestion window ndrsa marresi vendos advertised window . Pragu i nisjes s ngadalt (ssthresh) i njohur si variabl i qendrueshm prdoret pr t vendosur se cili mes algoritmave do t prdoret pr kontrollin e transmetimit t t dhnave. Ne fillimin e treansmetimit, ne rrjet ka shume ksute jo familjare megjithate TCP duhet te zbuloje gradualisht rrjetin duke vlersuar gjresin e brezit dhe duke prcaktuar kapacitetin e tij t disponueshm. Kjo do ta mborj rrjetin nga t qnit i populluar me blloqe te medha t t dhnave.Figuren 2.1 tregon mekanizmin e nisjes s ngadalt dhe shmangjes s mbipopullimit t ekzekutuara pr TCP. Gjat vendosjes se nje lidhje t re, TCP fillon mekanizmin e nisjes s ngadalt dhe vendos madhesine e congestion window ne nje segment. Madhsia e congestion window rritet me nj pr cdo ACK t marre nga drguesi TCP. Kshtu nje pakete shte drguar ne round trip time e pare (RTT), 2 paketa per RTT e dyte, 4 paketa pr RTT e tret dhe keshtu vazhdon inkrementimi n menyr eksponenciale. Prandaj faza e Nisjes s Ngadalt njihet gjithashtu si faza e rritjes eksponenciale ku nisja e ngadalt rrit madhesine e dritares me numrin e sgmenteve te ACK. Ky process do t vazhdoj derisa t ndoshin situatat e meposhtme : 1) nj ACK nuk esht marre pr disa segmente, 2) nj vler pragut t nisjes s ngadalte e paraperckatuar sht arritur, 3) madhsia e dritares s mbipopullimit bht e barabart me madhsin e dritares s njoftimit t marresit.

Figur 2.1. Mekanizmi i Nisjes s Ngadalt dhe Shmangjes s Mbipopullimit [10]

Nse njra prej ktyre ngjarjeve ndodh, TCP fut fazn e Shmangjes s Mbipopullimit q ka nj rritje lineare. Cdo here q nj ACK mret, ky algoritm sugjeron q madhesia e dritares s mbipopullimit duhet t rritet sipas relacionit (segment size *segment size)/congestion window size.

2.1.2 Ritransmetimi i Shpejte dhe Rikthimi i ShpejtKurdo t transmetohet nj segment paktet, TCP vendos nje kohues sa here dhe keshtu siguron besueshmrine. TCP ritransmeton paketen, nese nuk merr ndonj ACK brnda intervalit kohor t fiksuar. Arsyeja pr mos marrjen e ACK brnda kohzgjatjes specifike sht pr shkak t humbjes s pakets ose mbipopullimit t rrjetit. Prandaj drguesi TCP impelemton algoritmin e ritransmetimit t shpejt pr identifikimin dhe riparimin e pakets s humbur. Kjo faze e ritransmetimit t shpejtsht e aplikuar kryesisht e bazuar ne paketat e ardhura ACK t dublikuara. Prderisa TCP nuk sht e aft t kuptoje se kur nj pakete humb apo nj segment i dale jasht rendit shkakton gjenerimin e ACK t dublikuara, pret q t mern m shum ACK t dublikuara. N rast t nj segmenti t dale jasht rendit, nj ose dy ACK do t mern prpara se segmenti i ri renduar t jet procesuar. N ann tjeter, nse ka se paku tre ACK t dublikuara n nj rrjesht, mund t themi se nj segment ka humbur. N ket rast, drguesi do ta ritransmetoj paketn e humbur pa pritur q nje kohezues ritranemetmi t mbaroje. Pasi segementi i humbur shte ritransmetuar, TCP do t inicioj fazn e mekanizmit t Rikthimit t Shpejte derisa derisa nj ACK jo e dublikuar arrin. Algoritmi i Rikthimit t Shpejtsht nj prmirsim i mekanizmit t Kontrollit t Mbipopullimit q siguron throughput m t lart edh gjat popullimit. Marresi tregon ACK e dublikuar vetem kur nj segment ka arritur n te; prandaj ky segment mbahet n bufferin e marrsit dhe nuk konsumon asnje burim t rrjetit. Kjo nnkupton levizjen n fazn e nisjes s ngadalt. Kshtu nje algoritmin e Rikthimit t Shpejt, faza Shmangjes s Mbipopullimit sht serish e thirrur n vend t fazes s Nisjes s Ngadalt aq shpejte sa mekanizmi i Ritransmetimit t Shpejtshte prmbushur treguar n Figurn 2.2 [paper kryesor]

Figur 2.2. Mekanizmi i Puns s TCP

2.2 Variantet e TCPPas prezantimit t versionit t par t TCP, ekzistojne eshte shume variante t tjera t shumta t saj ku m posht do t diskutohen implementimet e disa varianteve te saj te quajtura Tahoe, Reno, New Reno, Sack dhe Vegas.

2.2.1 TahoeN versionin e par t TCP nuk kishte nj mekanizm t kontrollit t mbipopullimit. Pas zhvillimit te algoritmtmeve t mbipopullimit nga Jacobson[7] ky version u thirr TCP Tahoe. Algoritmat e kontrolllit te mbipopullimit ne ket version jan: Nisja e Ngadalt (Slow Start) Shmangja e Mbipopullimit (Congestion Avoidance) Ritransmetimi i Shpejte (Fast Retranssmition)Ky version modifikon RTT i cili nevojitet pr t rregulluar vlerat e ritransmetimit timeout (RTO). N versionin Tahoe, kur derguesi pranon tre ACK t dublikuara per nj segment t vetm TCP, supozohet se nje paket t dhnash ka humbur dhe pr kte arsye ridrgohet paketa e t dhnave pavarsisht mbarimit te kohs s ritransmetimit.Megjithat, pr t identifikuar nj paket t humbur, version i TCP Tahoe ka nevoj perr nj interval mbarim kohe (timeout) t plot. N detektimin e nj pakete t humbur, cdo koh q pret derisa pipline eshte boshatisur e cila tregon nj kosto t larte ne gjeresine e brezit t lidhjes s produktit.

2.2.2 TCP RenoTCP Reno ka shtuar mekanizma te tjere pr t detektuar paketat e humbura ne koh te vogla dhe gjithashtu ndalon formen e pipline t jet bosh cdo koh q nje paket humb. Segmenti i pakets supozohet se humb aq shpejt sa ACK e dublikuara kan arritur nivelin etyre t pragut. Ather TCP fut fazn e Ritransmetimit t Shpejt prmes t cilit segmenti i humbur sht ritransmetuar. Kur faza e ritransmetimit sht permbushur, TCP Reno fut algoritmin e e Rikthimit t Shpejt i cili nuk e l pipline t jet bosh dhe gjithashtu mundson ACK hyrse shtes t dublikuara pr t kohezuar paketat pasuese q do t dalin. Gjithashtu algoritmi i Rikthimit t Shpejt supozon se kurdo q nje ACK e dublikuar shte arritur, cdo koh atjsht nj paket e vetme e len n mjedisin fizik. Si nj rezultat, drguesi TCP Reno sht i aft t bej nj vlersim mbi shumn e t dhnave te vonuara n rrjet. Pas fazes s Rikthimit t Shpejte, drguesi TCP pret derisa gjysma e dritares s ACK t dublikuara t jen arritur dhe m pas transmeton nj paktet t dhnash pr cdo ACK t dublikaur t shtuar. S fundmi, drguesi l fazn e Rikthimit t Shpejt kur mr nj ACK t re pr t dhnat e reja.[8]Ky variant i TCP mund t zbuloj pa problem paketn e vetem t rrezuar; megjithate ky version ka vshtirsi n rastin e shum paketave t rrezuara nga dritarja dhe performance bhet pak a shume si version Tahoe. Kur shum paketa jan rrezuar, informacioni i humbur i pakets s fillimit arrin pas prijes se ACK s dublikuar. N ann tjetr, informacioni rreth pakets s dyte prftohet pas ACK s pakets fillestare t ritransmetuar q ka arritur tek drguesi. Pr m shum, kjo ACK e pakets s par t ritransmetuar arrin pas nj RTT dhe kshtu ai merr nj koh t madhe pr t procesuar paketn e dyt t humbur.Problemet e ktij versoni jane: Reno performon sh mire mbi TCP kur paketat e humbura jan te vogla. Por kur kemi shume paketa t humbura n nj dritare ather Reno nuk performon mire dhe performance e saj esht si e Tahoe nen kushtet e humbjes se larte te paketave. Problem tjeter sht se nse dritarja sht shume e vogel ather do t ndodhin humbje ather nuk do t merren mjaftushm pranime t dublikuara pr nje tritransmetim t shpejte dhe duhet t presim pr nje ecoarse grained timeout. Kshtu nuk mund t detektohen n menyre efektive t gjitha paketat e humbura

2.2.3 TCP New RenoN rastin e shum paketave t humbura, TCP New Reno nuk pret pr kohn e ritransmetimit qe t mbarojedhe keshtu ky variant mundson nj performance m t mire se version Reno. Ne versionin e ri, performance varet nga sjellja e ACK s pjeshme e cila nuka merr TCP jasht fazes se Rikthimit t Shpejt dhe mr nje TCP jashte fazes s Rikthimit t Shpejt ne versionin Reno. Pr m shum, n New Reno, marrja e ACK t pjeshme shpesh tregon humbjen e paketave te cilat ndjekin paketat e njohura n hapsirn e sekuencs. Kshtu pr humbjen e shum paketave, New Reno behet i haft t ritransmetoje t gjitha paketat e humbura nga nj dritare e vecant dhe ndaj New Reno nuk e l fazn e Rikthimit t shpejte derisa pranimet pr t gjitha paketat e vonuara n rrjet t permbushen.Megjithat, New Reno, mund t ket nj performance m t ult prderisa mer nj RTT pr identifikimin e pakets s humbur dhe prandaj sht e mundur t nxjerrim perfundim rreth informacionit t pakets tjetr t humbur vetm kur ACK pr segmentin e par t ritransmetuar esht marre. [9]Probleme t ktij version jan: Ky version vuannga fakti q merr nj RTT pr te detektuar cdo paket t humbur. Kur ACK pr segmentin e pare t ritransmetuar sht marre ather mund t themi se cili segment tjetr ka humbur.

2.2.4 TCP SackTCP prdor nj skeme pranimi grumbulluese ku vetm nj segment i humbur mund t detektohet pr nj RTT. Kjo skem nuk lejon paketat e marra q nuk jan n t t majt t dritares s marresit ku do t pranohen. Keshtu me qlim q t zbulohet paketa e humbur, drguesi duhet pr pres pr nj RTT ose t ritransmetoje paketen e marre. Pra TCP humb ACK e saj t bazuar n koh dhe kshtu ul throghputin e prgjithshm.Me qlim q t kaprcehen kto kufizime sht zhvilluar mekanizmi SACK i kombinuar me nj mekanizmm policor zgjedhs transmetimesh t prseritura. TCP SACK sht nj version i upgrade-tuar i New Reno i cili kishte si kufizim detektimin e shum paketave t humbura dhe ritransmetimin e me shum se nje pakete t humbur perr RTT. Me pranimin selektiv, informacioni rreth segmentit t t dhnave t ardhura mund t arrihet n mnyr t sukseshme pr drguesin. Si rezultat drguesit i nevojitet vetm t rritrasnsmetoje paketn aktuale t humbur. TCP SACK offron nj model t rndsishm kshtuqe segmented jan pranuar n menyre selective n vend t pranimit grumbull. Ndoshet nj bllok q esht present n cdo ACK e cila monitoron pranimet dhe raporton drguesin s cili segment sht njohur. Pr rritjen dhe zvogelimin e madhsis s dritares s mbipopullimit, algoritmet e kontrollit t mbipopullimit t versionit SACK jan pothuaj t njejta si Reno. TCP SACK ruan vetite dhe shrbimet baze te Tahoe dhe Reno dhe siguron fuqi t lart korrigjimi edhe n prani t paketave t dala jasht rendit. Megjithat, kur shum paketa jan humbur nga dritarja e t dhnave, vetite mes SACK dhe t varianteve t tjera mund t ndryshojn.N fazn e Rikthimit t Shpejt n versioin SACK, nj variabl mbahet nga drguesi me qllim pr t matur numrin e t dhnave t vonuara n rrjet. Ky variabl shte quajtur pipe dhe nuk gjendet n asnje n versionet e mpareshme. Pr sa koh q numri i vlersuar i paketave t vonuara shte gjetur m posht se sa vlera e dritares s mbipopullimit, nj e dhn transmetohet ose ritransmetohet nga drguesi. Pr m shum kur drguesi drgon t dhna t reja ose ritransmeton nj pakete t vjetr, variabli pipe inkremtonhet me nj ndrkoh q dekrementohet me t njetn vler pas marrjes s nje ACK t dublikuar me nj opsion pranimi selektiv.Probleme t ktij version jan: Problem m i madhe i SACK shte se pranimet selective nuk sigurohen nga marresi dhe pr t impelemtuar SACK do t nevojitet t impementojme n pranim selektiv gje qe nuk eshte nj detyr e leht.

2.2.5 TCP VegasVegas sht nje implemetim i TCP i cili sht nje modifik i Reno. sht ndrtuar n faktin se matjet proactive pr t llogaritur mbipopullimin sht shum m eficent sesa reaktivet. Prpiqet t zgjidh problemet duke sugjeruar nj algoritm i cilikontrollon pr timeout nnje skedul shum efient. Gjithashtu del n pah problem q kerkon mjaftushem pranime t dublikuara pr t detektuar nj paket t humbur dhe gjthashtu sugjeron nj algoritm t nisjes s ngadalt i cili ndalon ate nga mbipopullimi i rrjetit. Tre ndryshimet kryesore t perfshira n Vegas jane:Mekanizmi i ritransmetimit t Ri: Vegas zgjeron mekanizmin e ritransmetimit t Reno. Mban gjurme se kur drgohet cdo segment dhe gjithashtu llogarit nj vler t RTT pr t mbajtur gjurm dhe pr t par se sa gjate mban pr t marre pranimin mbrapsht.Shmangja e mbipopullimit: Vegas sht ndryshe nga te gjith te tjerat ne sjelljen e saj gjat shmangjes s mbipopullimit. Nuk perdor segmentin e humbur pr t sinjalizuar q ka nje mbipopullim. Prcakton mbipopulim me nj zvogelim n shkallen e drgimit krahasuar me shakallen e pritur, si rezultat i rradhes dhe pritjeve t medha n routera.Nisja e Ngadalt e Modifikuar: Vegas ndryshon me variantet e tjera n fazn e nisjes s ngadalt. Pr kt arsye modifikimi konsiton kur fillon lidhja e par dhe nuk ka asnje ide t gjresis s brezit t disponueshem dhe sht e mundur q gjat rritjes eksponenciale t saj gjresia e brezit t goditet nga nj shum e madh dhe kshtu ndosh mbipopullimi. Pr kte qlim Vegas rrit ekspoenecialisht cdo RTT tjetr q llogarit throughputin actual t drgimin n t priturin dhe kur diferenca shkon me lart ekziston nje prag i caktuar t mbyll nisjen e ngadalt dhe fillon faza e shamgjes s mbipopullimit.

KAPITULL1 3RRJETAT AD HOC DHE PROTOKOLLET E RRUGZIMIT

N kt kapitull s pari do t diskutohet rreth rrjetave wireless ose rrjetat me infrastrukture dhe rrjetat ad hoc ose rrjetat pa infrastukture. Rrugzim n MANET do t thot t zgjedhsh nj rrug t drejt dhe t prshtatshme nga burimi n destinacion dhe protokoll sht nj set rregullash prmes t cilave dy ose m shum pajisje (kompjutera, nyje mobile) komunikojne me njra tjetrn. Rrugt jan multihop n rrjetat ad hoc sepse rangu i transmetimit t wireless sht i kufizuar.Vlersimi i rrugve t forta, mirembajtja dhe rindrtimi n koh jan detyra kryesore e protokolleve t rrugzimit[13].

3.1 Tipet e Rrjetave WirelessNj ndr karakteristikat unike te rrjetave wireless t krahasuar me ato rrjetat wired sht se t dhnat transmetohen nga nj pik ne nj tjetr prmes lidhjeve wireless pra pa nevojn e telzimit. Q t ndodh komunikimi duhet thjesht q ato t jen n t njjtin rang transmetimi. Rrjetat wireless ndahen n dy kategori t mdha : 1 Rrjetat wireless me infrastructure 2 Rrjetat wireless pa infrastructure (ad hoc)

3.1.1 Rrjetat Wireless me InfrastrukturRrjetat wireless me infrastructure kan nj topologji t rrjetit t fiksuar ku nyjet wireless lidhen me njra tjetrn prmes akses pointeve t fiksuara ose ndryshe sic njihen stacionit baze. N t shummtn e rasteve aksese pointet (AP) ose stacionet baz(BS) jan te lidhura m rrjetin kryesor prmes lidhjeve t telezuara. Stacioni baz esht nj element i rndsishm ne kt lloj rrjeti ku t gjitha lidhjet wireless duhet t kalojne prmes stacionit baz.AP), e cila sht prgjegjse pr manaxhimin e puns s rrjetit t till si zbatimi i siguris s rrjetit, konfigurimi i IP Nse nj nyje sht n rangun e transmetimit t shum stacioneve baz ather ajo do t lidhet me do njren prej tyre n baz t disa kritereve.N rrjetat Wi-Fi ose celular, t cilt jan me rrjet infrastrukture t bazuar n Wireless, lidhja Wireless sht nj hop ose shum hopshe te stacioni baz dhe rrugzimi i mbetur bhet me infrastruktur me tela. Gjrsia e brezit, topologjia dhe burimet e rrugzimit t infrastrukturs s rrjetit jan kusht q sigurojn rezultate t mira n trafikun e pritur.

3.1.2 Rrjetat Ad HocRrjetat Ad Hoc quhen ndryshe eshe rrjeta pa infrasturkutre te fiksuar. Ato jan nj system i shprndar kompleks q konisitojne ne lidhje wireless mes nyjeve. Ne kt lloj rrjeti cdo nyje punon si nj router pr t udhzuar t dhenat tek nyjet e tjera. Nyjet jan t lira ti bashkohen ose t len rrjetin pa asnj lloj kufizimi. Pra topologjia e ketij rrjeti ndryshon n mnyr dinamike dh rrjeti nuk ka nj infrastruktur t prhershme. N rrjetat ad hoc nyjet mund te jene stacionare ose t lvizshme dhe ato quhen prkatsisht Static Ad Hoc Networks (SANET) dhe Mobile Ad Hoc Networks (MANET).Nj ndr karaktersitikat e ktij rrjeti sht fleksibiliteti dhe vendosja e tyre n mnyr shum t thjesht. Pr shkak t topologjis q ndryshon n menyr t vazhdueshme sht i nevojshme nj protokoll rrugzimi efient ndrtimi i t cilit sht nj detyr e ndrlikuar.

3.2 Protokollet e RrugzimitN prgjithesi protokollet e rrugzimit t rrjetave ad hoc mund t klasifikohen nga strategjia e tyre e rrugzimit. Algoritmat me vektor n distanc t pastr nuk japin nj rezultat t mir n rrjetat mobile pr shkak t disa kufizimeve, psh RIP. Disa protokolle t reja u propozuan pr t modifikuar dhe prmirsuar algoritmat me vektor n distanc. Protokolle sic jane Wireless Routing Protocol (WRP), Least Resistance Routing (LRR), Destinacion Sequence Distance Vector (DSDV), etj. Protokollet t cilt bazohen n algoritmat m lidhje t qndrueshme. Kta protokolle prfshijne Global State Routing (GSR), Landmark Ad Hoc Routing (LANMAR), OLSR, Adaptive Link State Routing (ALP), Source Tr Adaptive Routing (STAR). Protokollet e rrugzimit me krkes t cilt jan t planifikuar vetm pr rrjetat ad hoc. Rrugea pr cdo destanacion t rrjetit nuk mirembahet nga nje protokoll me krkes. Burimi vlerson rrugen me krkes. Burimi drgon nj paket krkese pr rrug pr t ndertuar nj rrug kur ti nevojitet. Destancioni prdor algoritmin e zgjedhjes s rrugs dhe zgjedh rrugn m t mir pr t cilen cdo destaniacion merr krkese. Ather nj paket rrug me prgjgije kthehet tek burimi prmes rruges m t mir t zgjedhur. Protokolle t ktij tipi jane Ad Hoc on Demand Vector (AODV), Dynamic Source Routing (DSR), Temporary Ordered Routing Algorithm (TORA), Signal Stabiltiy Based Adaptive (SSA), Multipath Dynamic Source Routing (MDSR) etj. Kategoria e katrt shte GPS (Global Positioning System). Keto protokolle prdorin si informacion pozicionin e nyjes. Protokollet e rrugzimit GPS jan : Grdy Perimeter Stateless Routing (GPSR), Distance Routing Effect Algorithm for Mobility (DREAM), Grid Location Service (GLS), Location-Aided Routing (LAR), Flow Oriented Routing Protocol (FORP), and Zone-Based Hierarchical Link State (ZHLS).

Klasifikimi m i njohur i prtokolleve t rrugzimit bazuar ne kohn e update-imit dhe informacionin e rrugzimit kategorizohet n dy grupe t mdha si Reaktive dhe Proaktiv. Kombinimi i ktyre dy lloj protokollesh quhen Hibride [13].

Figur 3.1 Kategorit e Protokolleve t Rrugzimit

3.3 Protokollet ProaktiveJan quajtur ndryshe dhe protokolle tabel-driven pr shkak se ata mbajn informacionin e rrugzimit gjat gjith kohs dhe n momentet kur nuk nevojitet.Pra kto protokolle prpiqen t mbajn n mnyr t vazhdueshme t rifreskuar informacionet e rutimit kshtu q do nyje ka informacion pr t gjitha nyjet e tjera n rrjet. Nyjet e rrjetit mbajn nj apo disa tabela rrugzimi. Nyjet i prgjigjen ndryshimeve t topologjis duke propoganduar apdaptimine rrugve gjat gjith rrjetit pr t mbajtur nn vzhgim rrjetin. Avantazh prbn fakti q ruterat pr do destinacion jan gjithmon t disponueshm duke eleminuar kshtu proesin e zbulimit t nj ruteri.

3.4 Protokollet ReaktivJan quajtur ndryshe dhe protokolle me krkes t inicuar nga burimi. Ktu nyjet e rrjetit nuk mbajn informacione rrugzimi n qoft se nuk ka komunikim. Pra rrugt krijohen vetm ather kur kto t fundit jan t nevojshme. Kjo nevoj pr rrug iniciohet nga burimi, ashtu si duket edhe nga emrtimi i protokollit.[13]Kur nj nyje krkon nj rrug pr n destinacion, ajo n fillim inicion nj proes zbulimi rrugsh brenda rrjetit. Ky proes mbaron ku gjendet t paktn nj rrug ose t gjitha rrugt e mundshme q jan ekzaminuar. Vendoset nj lidhje dhe pas ksaj e ka rradhn proedura e mirmbajtjes s rrugs pr t br rrugt t vlefshme dhe pr t fshir t gjitha rrugt jo t vlefshme.Tre hapat q prshkruajn proedurn e plot t protokolleve reaktive:Hapi i par: N kt hap jan dy nyje n pozicionin A dhe n pozicionin B t cilat duan t komunikojn.

Figura 3.2: Proedura reaktive e rutimit.

Kurdo qoft q protokolleve u nevojitet t gjejn rrugt ato do t prdorin bandwidth-in, kurse n rast t kundrt nuk do ta prdorin. Hapi i dyt: N mnyr q t komunikoj nyja B, A-ja duhet t mbush me informacion rrugt drejt nyjes B.

Figura 3.3: Proedura reaktive e rutimit.N fillim t inicializimit do t ekzistoj nj vones n rrjet. Hapi i tret: N mnyr q t krijojm lidhjen ndrmjet nyjes A dhe B duhet t merret fdbacku nj drejtimesh. N radh t par nuk duhet marr iniciativa pr t caktuar itinerare rrugsh n rrjet dhe e dyta sht q kurdo qoft q do t krijohen kto rrugzime ai do t zhvillohet si prgjigje ndaj mekanizmit flooding.

Figura 3.4: Proedura e rutimit reaktiv.

3.4.1 DSR (Dynamic Source Routing)Protokolli DSR sht nj protokoll reaktiv rrugzimi dhe sht quajtur protokoll rrugzimi mbi-krkesn. Ai sht nj protokoll rrugzimi burim q sht edhe arsyeja pse ai sht i thjesht dhe nj protokoll efektiv. Ai mund t prdoret n shum rrjete Ad hoc wireless [22]. Rrjeti DSR sht trsisht i vet organizuar dhe i vet konfigurueshm. Protokolli sht thjesht kompozimi i dy mekanizmave. q jan: zbulimi i rrugs dhe mirmbajtja e rrugs. DSR rregullisht prditson memorien (cache) e saj t rrugve pr t prfituar rrug t reja, m t lehta pr n destinacion. Nse disa rrug t reja n dispozicion jan gjetur, nyja drejton paketn tek kto rrug. Paketa duhet t njohi drejtimin e rrugs. Pra, informacioni n lidhje me rrugn vendoset tek paketa pr t aritur destinacionin nga drguesi i saj. Pr t shmangur rezultatet periodike, ajo ka aftsin pr t zbuluar rrugn e saj n kt mnyr: DSR ka dy mekanizma baze pr operacionet e saj, zbulimin e rrugs dhe mirmbajtjen e rrugs[13].

3.4.1.1 Zbulimi i RrugsN zbulimin e rrugs ajo ka dy mesazhe: rrrug krkesn (RREQ) dhe rrug prgjigjen (RREP). Pr zbulimin e rrugs fillimisht kontrollohet kujtesa e rrugs per te siguruar nse informacioni i rrugs egziston. N qoft se ka informacion rrugzimi i cili nuk ndryshon, i do t prdor kt rrug pr t drguar paketa t dhnash, prndryshe do t filloj zbulimin e rrugs pertej transmetimit t krkess.

Figura 3.5: Procesi i zbulimit t rrugs i DSR

Kjo paket krkese rruge prbhet nga request id unike q adreson burin dhe nyjen destinacion. Kur byja A dshiron t komunikoj me nyjen F ajo transmeton paketn RREQ tek gjith nyjet e saj me id unike. Kur nj nyje krkon t drgoj nj mesazh tek nj destinacion i caktuar, ajo transmeton (broadcast) paketn RREQ n rrjet.[19]Nyjet fqinje n kt rreze transmetimi marrin kt mesazh RREQ, i shtojn adresn e tyre dhe e ritransmetojn at n rrjet. Nse ky mesazh RREQ arrin tek destinacioni, ather kjo sht rruga pr tek stacioni i caktuar. N rastin kur mesazhi nuk ka arritur n destinacion, nyja e cila ka marr paketn RREQ do t shikoj nj rrug t mparshme t prdorur pr destinacionin e caktuar ose jo. do nyje mban memorien e saj t rrugve, e cila ruhet n kujtes pr rrugt e zbuluara. Nyja do t kontrolloj memorien (cache) e saj t rrugve pr destinacionin e dshiruar prpara se t transmetoj mesazhin RREQ. Duke mbajtur memorien e saj t rrugve n do nyje n rrjet, ajo zvogelon mbingarkimin e kujtess, e cila sht krijuar nga proedura e zbulimit t rrugve. N qoft se rruga sht gjetur n at memorie t rrugve t nyjes, ather ajo nuk do t ritransmetoj RREQ n t gjith rrjetin. Pra ajo do t drgoj mesazhin RREQ tek nyja destinacion. Mesazhi i par i arritur n destinacion ka informacion t plot rreth rrugs. Kjo nyje do t drgoj paketn RREP te drguesi duke pasur informacionin komplet t rrugs. Kjo rrug sht konsideruar rruga m e shkurtr e marr nga paketa RREQ. Tani nyja burim ka informacion t plot rreth rrugs n memorien e saj t rrugve dhe mund t filloj drgimin e paketave.Figura 3.6 tregon procedurn e zbulimit t rrugs. Ktu kemi kater nyje; A, B, C dhe D. Nyja A sht burimi dhe nyja D sht destinacioni. Kur nyja A dshiron t drgoj nj paket t dhnash tek nyja D, ajo n fillim duhet t kontrolloj n memorien e saj t rrugve ns ka nj rrug t drejtperdrejt pr te destinacioni D ose jo. N qoft se nyja A nuk ka nj rrug t drejtprdrejt pr tek nyja D, ather ajo do t transmetoj nj mesazh RREQ n rrjet. Nyja fqinje B do t marri mesazhin RREQ. S pari nyja B do t kontrolloj n memorien e saj t rrugve nqs ka nj rrug t drejtprdrejt pr tek nyja destinacion D ose jo. Nqs ajo gjen nj rrug t drejtprdrejt pr tek nyja destinacion D, ateher ajo do t drgoj nj mesazh RREP te nyja burim A. N prgjigje t ktij mesazhi, nyja burim A do t filloj t drgoj paketat e t dhnave (DP) n rrugn e zbuluar. Nqs ajo nuk e ka zbuluar rrugn nga nyja B te nyja D, ather ajo drgon mesazhin RREQ te nyja tjeter C dhe rruan rrugn AB n memorie. Proesi vazhdon derisa mesazhi RREQ arrin te nyja destinacion D. Nyja destinacion D ruan rrugt AB, BC dhe CD n memorien e saj dhe drgon nj mesazh RREP te nyja burim A.

Figura 3.6 Proedura e zbulimit t rrugs n MANET duke prdorur DSR

3.4.1.2 Mirmbajtja e RrugsMekanizmi tjetr sht mirmbajtja e rrugve.Mirmbajtja e rrugs nis kur ndodh ndodh nj transmetim fatal. Kur ndodh nj dmtim n rrjet behet rigjetje e rrugs. Mirmbajtja e rrugve prdor dy lloj mesazhesh: route error (RERR) dheacknoledgement (ACK). Mesazhet e marra me sukses nga nyja destinacion drgojn nj mesazh ACK tek drguesi. N mnyr t ngjashme paketat e transmetuara me sukses te nyjet e tjera fqinje marrin ACK. Nse ka ndonj problem n rrjetin e komunikimit, nj mesazh RERR transmetohet tek drguesi pr ta lajmruar q atje ka probleme n transmetim. Me fjal t tjera, burimi nuk e ka marr paketn ACK pr shkak t disa problemeve. Kshtu burimi merr paketat RERR n mnyr q t rifilloj zbulimin e nj rruge t re. Nga marrja e mesazhit RERR nyjet fshijn memorien e rrugve. N figurn 3-7 jan treguar katr nyje; A, B, C dhe D. Nyja A drgon nj mesazh te nyja destinacion D. Mesazhi shkon deri tek nyja C, ndrkoh merret mesazhi ACK te nyja B. Kur nyja C drgon mesazhin RREQ tek nyja D dhe ajo nuk merr mesazhin ACK nga nyja D, ather nyja C pranon se atje ka disa probleme n transmetim. Pra nyja C drgon nj mesazh RRER tek nyja burim A, e cila n kthim krkon pr nj rrug t re pr tek nyja destinacion D.[19]

Figura 3.7 Proedura e mirmbajtjes s rrugs n MANET duke prdorur DSR

3.4.1.3 Avantazhet Nuk ka nevoj t mbaj tabel rrugzimi brenda secils nyje sepse rruga e tr sht e mbajtur n kokn e paketave t secils paket t dhnash t drguara prej burimit tek destinacioni. DSR lejon rrugzime t shumfishta te ndonj destinacin dhe lejon q secili drgues t zgjedh dhe t kontrolloj rrugt e prdorura n rrugzimin e paketave t tij,pr shembull, pr prdorimin n ballancimin e ngarkess ose pr rritjen e fortsis. Protokollet DSR prfshijn rrugzim t garantuar dhe t leht t prsritur disa her (loop-fr) gjithashtu ofron zbulim t shpejt kur rrugt n rrjet ndryshojn. Nyja prpunon paketn e krkess s rrugs vetm n qoft se nuk ka par akoma paketn dhe adresimi i saj nuk sht prezent n rregjistrimin e rrugs s pakets. Kjo minimizon numrin e krkesave t rrugs t prhapura n rrjet. Nyja ndrmjetse mund t prdor rrug alternative t ruajtur n memorjen e saj, kur paketa e t dhnave ndesh n lidhje t dshtuar n burimin e rrugs s saj. DSR nuk detyron ndonj prdorim t mesazheve periodike prej hosteve t lvizshme pr mirmbajtje t rrugs. DSR bn t mundur rrug t shumfishta pr t msuar pr nj destinacion t vecant. DSR nuk krkon ndonj rifreskim periodik t mesazheve duke shmangur kshtu humbje t gjrsis s brezit. Rrugt e ruajtura n memorje mund t zvoglojn kohn zbulimin e rrugs. Krkesa e zbulimit t nj rruge t vetme mund t prodhoj shum rrug tek distinacioni pr shkak t nyjeve ndrmjetme. Mungesa e mesazheve periodike t rifreskuara t tabels n DSR e bn m gjersi efektive t brezit. Ajo nuk prdor mesazhe periodike HELLO. Rruga prcaktohet vetm kur nevoitet. Nuk ka nevoj t zbulohen rrug t t gjitha nyjeve n rrjet. Informacioni i kapur n nyjen ndrmjetse prdoret pr t paksuar mbingarkesn e rrugzimit.

3.4.1.4 Disavantazhe DSR nuk sht i zgjerueshm tek rrjetat e medha dhe krkon domosdoshmrisht e m tepr burime ne procesim sesa shumica e protokolleve. Secila nyje mund t shpenzoj shum koh pr t prpunuar ndonj kontroll t dhnash q e merr me qllim pr t zotruar informacionin e rrugzimit, edhe nse nuk ka qllim marrjen e ktij informacioni. Mekanizmi i mirmbajtjes s rrugs nuk e riparon lokalisht lidhjen e dmtuar. Informacioni i mbajtur gjat n memorje mund t rrezultoj i papajtueshm gjat fazs s rikonstruksionit t rrugs sepse nyja ndrmjetse mund t drgoj prgjigjje rrug duke prdorur rrugn e ruajtur gjat n memorje,kshtu duke dmtuar memorjet e tjera. Vonesa e vendosjes s lidhjes sht m e lart sesa n protokollet table-driven. Megjithse protokollet performojn mir n ambjentet statike dhe me levizshmri t ult performance zvoglohet me shpejtsi me rritjen e lvizshmris. Mbingarkesa e rrugs sht e prfshir pr shkak t mekanizmit t burimit t rrugzimit q ka DSR. Kjo mbingarkes rrugzimi sht proporcionale direkt me gjatsin e rrugs dhe me ngarkesn e t dhnave. Rjedhja e krkess se rrugs mundet potencialisht t arrij gjith nyjet e rrjetit. Disavantazhi sht q rrugt e dshtuara nuk riparohen lokalisht. Informacioni i kapur n nyjet mund t rezultoj kondradiktor n ndrtimin e rrugs gjat rindrtimit. DSR prshtatet mir pr rrjetat statike dhe me lvizshmri t ult.

1