Implémentation de solutions pour améliorer les performances du protocole de routage RPL
Equipe : Université Pierre et Marie Curie, Laboratoire LIP6-CNRS, équipe NPA Projet: Projet ANR IRISDurée: 5 ou 6 mois
Encadrants:
Léllia Blin, maitresse de conférences habilitée, LIP6 Fadwa Boubekeur, Doctorante, LIP6
Contact: [email protected]
Mots clés: réseaux de capteurs, protocole de routage, métriques de routage, simulations et per- formances réseaux, mobilité.
1 Contexte
Devant l’évolution rapide des réseaux, dans quelques années, des millions d’objets dédiés à des domaines variés (e-santé, détection environnementale, domotique, industrie, ... ) seront connectés à Internet. Ces objets qui constituerons des villes intelligentes ferons partie de notre vie de tout les jours et devrons être constamment connectés. L’ensemble de ces objets seront re- groupés en des réseaux de petites tailles. L’omniprésence programmée de ces objets dans notre quotidien, implique la fabrication d’objets bon marché. Nous avons donc à faire à des objets qui ont peu d’autonomie énergétique, peu de mémoire de stockage et peu de puissance de calcul.
La qualité de communication à l’intérieur de tels réseaux est très mauvaise, due à des obstacles physiques et des interférences due à d’autres réseaux de communications. L’ensemble connecté de ces objets est appelé réseau LLN : Low power and Lossy Network.
Le protocole RPL(Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks) est un protocole qui a été conçu afin de prendre en charge les exigences spécifiques de ces réseaux. RPL est un protocole de routage proactif à vecteur de distance qui construit un DODAG (Destination Oriented Directed Acyclic Graph). Le DODAG construit permet à chaque nœud du DODAG de transmettre les données qu’il a récolté jusqu’au DODAGroot (racine). Chaque nœud dans le DODAG sélectionne un parent selon une métrique de routage donnée et une fonction objective.
Les données récoltées sont acheminées d’enfant à parent jusqu’à la racine.
Les évaluations de performances du protocole RPL ont montré que c’est un protocole peu fiable et instable (taux de perte de paquets élevé et changement fréquent de topologie). Cela est du principalement à l’instabilité et à l’asymétrie des liens radio.
2 Objectif du stage
L’objectif principal du stage est de faire des simulations et des expérimentations sur le pro- tocole RPL afin d’évaluer ses performances. Ceci implique l’implémentation de nouvelles solu- tions autostabilisantes afin de rendre le protocole tolérant aux fautes. Il s’agit donc de concevoir des solutions qui permettraient d’améliorer le taux de réception de paquets sans générer un sur- plus de messages de contrôles et en minimisant la consommation énergetique.
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Le stagiaire devra tout d’abord se familiariser avec les concepts et le fonctionnement du protocole de routage RPL. Il devra aussi se familiariser avec l’environement du système d’ex- ploitation contiki. Il sera ensuite amener à implémenter des solutions sur le simulateur cooja.
Selon les résultats obtenu lors des simulations, le stragiaire devra porter les solutions proposées sur une plateforme réelle.
3 Prérequis
C onnaissances dans les réseaux
Connaissances dans les protocoles de routage
Connaissances dans des outils mathématiques (comme matlab) Programmation c/c++
4 Références
[1] T. Winter, P. Thubert, A. Brandt, J. Hui, R. Kelsey, P. Levis, K. Pister, R. Struik, J. Vas- seur, and R. Alexander. RPL : IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks. RFC 6550 (Proposed Standard), March 2012.
[2] Jeonggil Ko, Stephen Dawson-Haggerty, Omprakash Gnawali, David Culler, and An- dreas Terzis. Evaluating the performance of rpl and 6lowpan in tinyos. In Proceedings of Ex- tending the Internet to Low power and Lossy Networks (IP+SN 2011), April 2011.
[3] Olfa Gaddour and Anis Koubaa. Rpl in a nutshell : A survey. Computer Networks, 56(14) :3163–3178, 2012.
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