Počítačové siete 2

Terminovník

Prednášajúci:Martin Drozda

Cvičiaci:Stanislav Marček

Linky:IS Sylabus

Cvičenia

Kategória predmetu:1Ing - LS, Ing

Organizácia

Podmienky

Literatúra

Prednášky

Kód

Organizácia predmetu

Link na vyučovanie: Cvičenia

Predmet je členený do nasledujúcich aktivít:

Prednášky: 2 hodiny týždenne podľa rozvrhu
Cvičenie: 2 hodiny týždenne podľa rozvrhu
Samostatné domáce štúdium

Prednáška:

Štvrtok 10:00-12:00 BC300

Konzultácie:

Konzultačné hodiny po dohode mailom.

Cieľ predmetu

Študent získa podrobné vedomosti o bezdrôtových ad hoc a senzorových sieťach. Dôraz bude kladený na princípy návrhu protokolov pre bezdrôtové ad hoc siete a na kritéria vyhodnocovania výkonnosti bezdrôtových ad hoc sietí.

Plán semestra

Úvod do bezdrôtovej ad hoc komunikácie.
Vyhodnocovanie výkonu bezdrôtovej ad hoc komunikácie. Kapacita ad hoc sietí: d2-párovanie, zložitosť výpočtu d2-párovania.
MAC protokoly: IEEE 802.11, IEEE 802.15.4, CSMA, MACA.
Smerovacie protokoly: DSDV, DSR, AODV, DYMO, TORA, smerovanie využívajúce polohu užívateľa.
IPv4, IPv6. Vplyv TCP a UDP na výkonnosť bezdrôtovej ad hoc komunikácie.
Modelovanie pohybu užívateľa.
Simulátory pre bezdrôtové ad hoc siete: ns2, ns3, JiST/SWANS, OMNeT++
Senzorové siete. Smerovacie protokoly pre senzorové siete. Operačné systémy pre senzorové siete
Energeticky úsporné protokoly pre ad hoc siete a senzorové siete.
Interakcie protokolov a ich vplyv na výkon ad hoc sietí.
Riadenie topológie, data fusion, robustnosť voči meškaniu dátového prenosu.
Bezpečnosť bezdrôtovej ad hoc komunikácie.

Podmienky absolvovania

Priebežné hodnotenie: Projekt 20 bodov, 5x priebežný test za 2 body.

Písomná skúška: 70 bodov
súčasťou písomnej skúšky sú 3 otázky, ktoré je potrebné pre absolvovanie predmetu zodpovedať správne. Čas na vypracovanie: 90 min.

Na udelenie zápočtu je nutné získať aspoň 15 bodov z projektov.
Na absolvovanie predmetu je nutné získať zápočet a 56 bodov dokopy.

Literatúra

Krátky úvod do jazyka C++ v1.04
MANOJ, B. — MURTHY, C. Ad Hoc Wireless Networks: Architectures and Protocols. USA: Prentice Hall Communications Engineering and Emerging Technologies Series, 2012. 880 s. ISBN 978-0-13-300706-0 GIORDANO, S. — BASAGNI , S. — CONTI, M. Mobile Ad Hoc Networking: The Cutting Edge Directions (IEEE Series on Digital & Mobile Communication). USA: Wiley-IEEE Press, 2013. 888 s. ISBN 978-1-11-808728-2
Härri, Jérôme, Fethi Filali, and Christian Bonnet. „Mobility models for vehicular ad hoc networks: a survey and taxonomy.“ Communications Surveys & Tutorials, IEEE 11.4 (2009): 19-41.
BOUKERCHE, Azzedine, et al. Routing protocols in ad hoc networks: A survey. Computer Networks, 2011, 55.13: 3032-3080.

Zdroje:

2020

20.2.2020 Úvod. pdf

27.2.2020 MAC protokoly, sieťová kapacita. pdf

5.3.2020 Šírenie signálu, modelovanie pohybu. pdf

12.3.2020 Modely pre generovanie paketov, simulačné
nástroje. pdf

19.3.2020 Smerovacie protokoly 1. pdf

26.3.2020 Smerovacie protokoly 2. pdf

2.4.2020 IPv4, IPv6, UDP, TCP, RED. pdf

16.4.2020 Multicast smerovanie, útoky v ad hoc sieťach. pdf

23.4.2020 Riadenie topológie, LEACH, SPAN. pdf

30.4.2020 Interakcie protokolov, synchronizácia času,
riadená difúzia. pdf

7.5.2020 TESLA, bezpečné smerovanie, detekcia chýb. pdf

2019

21.2.2019 Úvod. pdf

21.2.2019 MAC protokoly, sieťová kapacita. pdf

28.2.2019 Šírenie signálu, modelovanie pohybu. pdf

7.3.2019 Modely pre generovanie paketov, simulačné
nástroje. pdf

14.3.2019 Smerovacie protokoly 1. pdf

21.3.2019 Smerovacie protokoly 2. pdf

28.3.2019 IPv4, IPv6, UDP, TCP, RED. pdf

4.4.2019 Multicast smerovanie, útoky v ad hoc sieťach. pdf

11.4.2019 Riadenie topológie, LEACH, SPAN. pdf

25.4.2019 Interakcie protokolov, synchronizácia času,
riadená difúzia. pdf

2.5.2019 TESLA, bezpečné smerovanie, detekcia chýb. pdf

9.5.2015 Kľúčové vedomosti. pdf

//Príklad Ptr<>
#include "ns3/core-module.h"
#include "ns3/ptr.h"
#include "ns3/simple-ref-count.h"
#include 

using namespace ns3;

class Token : public SimpleRefCount {
public:
  Token() {
    std::cout << "Token()";
  }
  
  virtual ~Token() {
    std::cout << "~Token()";
  }
}; 

int main (int argc, char *argv[]) {
  ns3::Ptr ptr;
  ptr = Create();
  
  return 0;
}

//Príklad Ptr<>

#include "ns3/core-module.h"

#include "ns3/ptr.h"

#include "ns3/simple-ref-count.h"

#include

using namespace ns3;

class Token : public SimpleRefCount {

public:

Token() {

std::cout << "Token()";

}

virtual ~Token() {

std::cout << "~Token()";

}

};

int main (int argc, char *argv[]) {

ns3::Ptr ptr;

ptr = Create();

return 0;

}

//Príklad ObjectFactory a AggregateObject
#include "ns3/core-module.h"
#include "ns3/ptr.h"
#include "ns3/object.h"
#include "ns3/object-factory.h"
#include "ns3/uan-mac-aloha.h"
#include "ns3/propagation-loss-model.h"

#include <iostream>

using namespace ns3;

int main (int argc, char *argv[]) {

ObjectFactory factory;
factory.SetTypeId("ns3::FriisPropagationLossModel");
ns3::Ptr<ns3::Object> ptrA = factory.Create(); //1. objekt

ObjectFactory factory2;
factory2.SetTypeId("ns3::UanMacAloha");
ns3::Ptr<ns3::Object> ptrB = factory2.Create(); //2. objekt

ns3::Object obj;

obj.AggregateObject(ptrA); //pridaj 1. objekt
obj.AggregateObject(ptrB); //pridaj 2. objekt

//smerník na objekt typu ns3::FriisPropagationLossModel
auto ptr0 = obj.GetObject<ns3::FriisPropagationLossModel>();

//smerník na objekt typu ns3::UanMacAloha
auto ptr1 = obj.GetObject<ns3::UanMacAloha>();

std::cout << ptr0 << std::endl;
std::cout << ptr1 << std::endl;

ptr0->SetFrequency(1000);

std::cout << ptr0->GetFrequency() << std::endl;

return 0;
}

//Príklad ObjectFactory a AggregateObject

#include "ns3/core-module.h"

#include "ns3/ptr.h"

#include "ns3/object.h"

#include "ns3/object-factory.h"

#include "ns3/uan-mac-aloha.h"

#include "ns3/propagation-loss-model.h"

#include <iostream>

using namespace ns3;

int main (int argc, char *argv[]) {

ObjectFactory factory;

factory.SetTypeId("ns3::FriisPropagationLossModel");

ns3::Ptr<ns3::Object> ptrA = factory.Create(); //1. objekt

ObjectFactory factory2;

factory2.SetTypeId("ns3::UanMacAloha");

ns3::Ptr<ns3::Object> ptrB = factory2.Create(); //2. objekt

ns3::Object obj;

obj.AggregateObject(ptrA); //pridaj 1. objekt

obj.AggregateObject(ptrB); //pridaj 2. objekt

//smerník na objekt typu ns3::FriisPropagationLossModel

auto ptr0 = obj.GetObject<ns3::FriisPropagationLossModel>();

//smerník na objekt typu ns3::UanMacAloha

auto ptr1 = obj.GetObject<ns3::UanMacAloha>();

std::cout << ptr0 << std::endl;

std::cout << ptr1 << std::endl;

ptr0->SetFrequency(1000);

std::cout << ptr0->GetFrequency() << std::endl;

return 0;

}

//Príklad náhodné premenné UniformRandomVariable a ExponentialRandomVariable
#include "ns3/core-module.h"
#include "ns3/ptr.h"
#include 

using namespace ns3;

int main (int argc, char *argv[]) {
  double min = 0.0;
  double max = 1.0;
  
  Ptr x0 = CreateObject();
  x0->SetAttribute("Min", DoubleValue (min));
  x0->SetAttribute("Max", DoubleValue (max));

  for(int i = 0; i < 20; ++i) { double rnd = x0->GetValue();
    std::cout << rnd << std::endl;
  }

  double mean = 3.14;
  Ptr x1 = CreateObject();
  x1->SetAttribute ("Mean", DoubleValue (mean));

  for(int i = 0; i < 20; ++i) { double rnd = x1->GetValue();
    std::cout << rnd << std::endl;
  }
  
  return 0;
}

//Príklad náhodné premenné UniformRandomVariable a ExponentialRandomVariable

#include "ns3/core-module.h"

#include "ns3/ptr.h"

#include

using namespace ns3;

int main (int argc, char *argv[]) {

double min = 0.0;

double max = 1.0;

Ptr x0 = CreateObject();

x0->SetAttribute("Min", DoubleValue (min));

x0->SetAttribute("Max", DoubleValue (max));

for(int i = 0; i < 20; ++i) { double rnd = x0->GetValue();

std::cout << rnd << std::endl;

}

double mean = 3.14;

Ptr x1 = CreateObject();

x1->SetAttribute ("Mean", DoubleValue (mean));

for(int i = 0; i < 20; ++i) { double rnd = x1->GetValue();

std::cout << rnd << std::endl;

}

return 0;

}