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Sensors (Basel, Switzerland)2022Jun03Vol.22issue(11)

マネのフォールトトレラントDHTベースのルーティング

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

分散ハッシュテーブル(DHT)ベースのモバイルアドホックネットワーク(MANETS)では、論理構造化ネットワーク(つまり、ツリー、リング、コード、3Dなどに従います)は、分布の広告物理トポロジーの上に構築されています。マナー。論理構造は、ルーティングプロセスをガイドし、制御およびデータ計画での洪水を排除するため、システムをスケーラブルにします。ただし、限られた無線範囲、モビリティ、インフラストラクチャの欠如により、ネットワークトポロジ、つまり接続/接続性、ノード/リンク障害、ネットワークパーティション、頻繁なマージに頻繁に予測不可能な変更が導入されます。さらに、物理トポロジのすべての変化は、論理構造化されたネットワークに関連する影響を及ぼし、不均一に分布し、破壊された論理構造をもたらします。これにより、論理ネットワークでの通信が完全に停止します。物理的に接続されたノードでさえ、論理構造の破壊とDHTネットワークのアンカーノード(ANS)で維持されているインデックス情報の利用不能のために到達可能なままではありません。したがって、論理ネットワークの障害に耐えられ、そのような敵対的環境でエンドツーエンドの接続を提供するには、分散型ソリューションが必要です。このペーパーでは、DHTネットワークのコンテキストで問題の範囲を定義し、障害耐性DHTベースのルーティングプロトコル(FTDN)に寄与します。FTDNは、交差層設計アプローチを使用して、物理ネットワークのネットワークダイナミクスを調査し、論理的に構造化されたDHTネットワークの障害に耐えるための配置を行います。特に、FTDNは、ネットワークの可用性を保証し(つまり、接続および均等に分散した論理構造を維持し、インデックス情報へのアクセスを保証します)。分析とシミュレーションの結果は、提案されたソリューションの有効性を示しています。

分散ハッシュテーブル(DHT)ベースのモバイルアドホックネットワーク(MANETS)では、論理構造化ネットワーク(つまり、ツリー、リング、コード、3Dなどに従います)は、分布の広告物理トポロジーの上に構築されています。マナー。論理構造は、ルーティングプロセスをガイドし、制御およびデータ計画での洪水を排除するため、システムをスケーラブルにします。ただし、限られた無線範囲、モビリティ、インフラストラクチャの欠如により、ネットワークトポロジ、つまり接続/接続性、ノード/リンク障害、ネットワークパーティション、頻繁なマージに頻繁に予測不可能な変更が導入されます。さらに、物理トポロジのすべての変化は、論理構造化されたネットワークに関連する影響を及ぼし、不均一に分布し、破壊された論理構造をもたらします。これにより、論理ネットワークでの通信が完全に停止します。物理的に接続されたノードでさえ、論理構造の破壊とDHTネットワークのアンカーノード(ANS)で維持されているインデックス情報の利用不能のために到達可能なままではありません。したがって、論理ネットワークの障害に耐えられ、そのような敵対的環境でエンドツーエンドの接続を提供するには、分散型ソリューションが必要です。このペーパーでは、DHTネットワークのコンテキストで問題の範囲を定義し、障害耐性DHTベースのルーティングプロトコル(FTDN)に寄与します。FTDNは、交差層設計アプローチを使用して、物理ネットワークのネットワークダイナミクスを調査し、論理的に構造化されたDHTネットワークの障害に耐えるための配置を行います。特に、FTDNは、ネットワークの可用性を保証し(つまり、接続および均等に分散した論理構造を維持し、インデックス情報へのアクセスを保証します)。分析とシミュレーションの結果は、提案されたソリューションの有効性を示しています。

In Distributed Hash Table (DHT)-based Mobile Ad Hoc Networks (MANETs), a logical structured network (i.e., follows a tree, ring, chord, 3D, etc., structure) is built over the ad hoc physical topology in a distributed manner. The logical structures guide routing processes and eliminate flooding at the control and the data plans, thus making the system scalable. However, limited radio range, mobility, and lack of infrastructure introduce frequent and unpredictable changes to network topology, i.e., connectivity/dis-connectivity, node/link failure, network partition, and frequent merging. Moreover, every single change in the physical topology has an associated impact on the logical structured network and results in unevenly distributed and disrupted logical structures. This completely halts communication in the logical network, even physically connected nodes would not remain reachable due to disrupted logical structure, and unavailability of index information maintained at anchor nodes (ANs) in DHT networks. Therefore, distributed solutions are needed to tolerate faults in the logical network and provide end-to-end connectivity in such an adversarial environment. This paper defines the scope of the problem in the context of DHT networks and contributes a Fault-Tolerant DHT-based routing protocol (FTDN). FTDN, using a cross-layer design approach, investigates network dynamics in the physical network and adaptively makes arrangements to tolerate faults in the logically structured DHT network. In particular, FTDN ensures network availability (i.e., maintains connected and evenly distributed logical structures and ensures access to index information) in the face of failures and significantly improves performance. Analysis and simulation results show the effectiveness of the proposed solutions.

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