Algorithmes distribués pour la sécurité et la qualité de service dans les réseaux ad hoc mobiles PDF Download
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Author: Ignacy Gawedzki
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Category :
Languages : fr
Pages : 152
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Book Description
Les protocoles de routage pour réseaux ad hoc actuels supposent l'absence totale de participants malveillants, alors que cette hypothèse est souvent contredite dans les applications. Nous avons cherché à enrichir les protocoles dits proactifs pour permettre aux nœuds de surveiller le réseau de manière distribuée et de mesurer la menace représentée par chacun des autres nœuds. Cette mesure sert à extraire une métrique de qualité de service utilisée ensuite par le protocole de routage pour contourner les nœuds les plus suspects d'après les différentes méthodes de détection utilisées. Nous proposons de détecter la perte de paquets de données, intentionnelle ou non. La détection est réalisée par une vérification distribuée du principe de conservation de flot, basée sur l'échange de compteurs de paquets entre voisins. Nous proposons également une méthode de diffusion de ces valeurs qui permet un meilleur passage à l'échelle. Cette détection ne sert qu'à maintenir un degré de suspicion local qui, une fois diffusé à tout le réseau et recombiné par les autres nœud, produit une métrique de suspicion globale envers chaque nœud. L'application au protocole OLSR est décrite et ses performances évaluées par simulation. Nous montrons que la solution est efficace et que l'impact du surcoût de contrôle sur la capacité du médium reste faible. Nous présentons enfin une plateforme expérimentale du protocole OLSR avec qualité de service et sécurité, servant à faire fonctionner nos solutions dans des mises en place réelles pour déceler les problèmes qui apparaissent lors de l'utilisation de matériel grand public.
Author: Ignacy Gawedzki
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Languages : fr
Pages : 152
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Les protocoles de routage pour réseaux ad hoc actuels supposent l'absence totale de participants malveillants, alors que cette hypothèse est souvent contredite dans les applications. Nous avons cherché à enrichir les protocoles dits proactifs pour permettre aux nœuds de surveiller le réseau de manière distribuée et de mesurer la menace représentée par chacun des autres nœuds. Cette mesure sert à extraire une métrique de qualité de service utilisée ensuite par le protocole de routage pour contourner les nœuds les plus suspects d'après les différentes méthodes de détection utilisées. Nous proposons de détecter la perte de paquets de données, intentionnelle ou non. La détection est réalisée par une vérification distribuée du principe de conservation de flot, basée sur l'échange de compteurs de paquets entre voisins. Nous proposons également une méthode de diffusion de ces valeurs qui permet un meilleur passage à l'échelle. Cette détection ne sert qu'à maintenir un degré de suspicion local qui, une fois diffusé à tout le réseau et recombiné par les autres nœud, produit une métrique de suspicion globale envers chaque nœud. L'application au protocole OLSR est décrite et ses performances évaluées par simulation. Nous montrons que la solution est efficace et que l'impact du surcoût de contrôle sur la capacité du médium reste faible. Nous présentons enfin une plateforme expérimentale du protocole OLSR avec qualité de service et sécurité, servant à faire fonctionner nos solutions dans des mises en place réelles pour déceler les problèmes qui apparaissent lors de l'utilisation de matériel grand public.
Author: Arnaud Casteigts
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Languages : fr
Pages : 104
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Book Description
Les réseaux mibiles ad hoc sont par nature instables et imprévisibles. De ces caractéristiques découle la difficulté à concevoir et analyser des algorithmes distribués garantissant certaines propriétés. C'est sur ce point que porte la contribution majeure de cette thèse. Pour amorcer cette étude, nous avons étudié quelques problèmes fondamentaux de l'algorithmique distribuée dans ce type d'environnement. Du fait de la nature de ces réseaux, nous avons considéré des modèles de calculs, où chaque étape ne fait collaborer que des noeuds directement voisins. Nous avons notamment proposé un nouveau cadre d'analyse, combinant réétiquetages de graphes dynamiques et graphes évolutifs (modèle combinatoire pour els réseaux dynamiques). Notre approche permet de caractériser les conditions d'un succès ou d'échec d'un algorithme en fonction de la dynamique du réseau, autrement dit, en fonction de conditions nécessaires et/ou suffisantes sur les graphes évolutifs correspondants. Nous avons également étudié la synchronisation sou-jacente aux calculs, ainsi que la manière dont une application réelle peut reposer sur un algorithme de réétiquetage. Un certain nombre de logiciels ont également été réalisés autour de ces travaux, notamment un simulateur de réétiquetage de graphes dynamiques et un vérificateur de propriétés sur les graphes évolutifs.
Author: Leila Boukhalfa
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Languages : fr
Pages : 139
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Le support d'applications par lesréseaux mobiles ad-hoc (MANET) exige la prise en compte de la qualité de service (QoS). Les exigences de QoS peuvent être exprimées en termes de bande passante (vidéoconférence) ou de délai de bout-en-bout (voix sur IP). Dans cette thèse nous montrons pourquoi les solutions des réseaux filaires ne sont pas applicables telles quelles aux réseaux mobiles ad-hoc. La présence des interférences radio, les capacités limitées des ressources réseau et la mobilité des noeuds en sont les raisons majeures. Nous proposons une solution permettant doffrir une différentiation de service dans les réseaux ad-hoc tout en tenant compte des interférences. Cette solution est constituée de quatre composantes à savoir le modèle QoS, le contrôle d'admission, le routage avec QoS et l'ordonnancement.
Author: Rabah Meraihi
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Languages : fr
Pages : 135
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Book Description
Avec l'émergence des services multimédias dans les réseaux mobiles, des travaux pour l'introduction de la qualité de service dans les réseaux ad hoc ont été proposés. Les études existantes sont souvent basées sur des hypothèses limitées et inadaptées aux propriétés des réseaux ad hoc. Dans cette thèse, nous proposons d'abord un protocole de routage avec différenciation de terminaux qui maximise les liens sans fil de haute qualité. Le but d'une telle approche est de prendre en compte l'hétérogénéité des nœuds dans les réseaux ad hoc et de supporter les situations où des terminaux mobiles peuvent accepter ou refuser la fonction de routage. Notre proposition apporte une solution aux variations des capacités des liens sans fil en routant les paquets de préférence à travers les routeurs collaboratifs ayant une grande capacité de transmission dans le but de maintenir une meilleure qualité de lien (grand débit) des routes dans le réseau. Nous prouvons ensuite la nécessité d'une gestion multicouches de la qualité de service dans un tel environnement. Cela permet de définir une stratégie de QoS en plusieurs couches de communication dans le but de prendre en considération les contraintes liées aux spécificités des réseaux mobiles ad hoc. Un autre volet de la thèse traite l'aspect de contrôle de topologie dans les réseaux ad hoc. Il consiste à contrôler la morphologie du réseau en utilisant la mobilité d'un ensemble de routeurs dédiés afin d'améliorer les performances du réseau (connectivité ou QoS). Cette thèse a été réalisée dans le cadre du projet ITEA Ambience dans lequel j'ai contribué à la réalisation d'une plate-forme, où les mécanismes décrits précédemment sont étudiés
Author: Nabil Ammar Tabbane
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Languages : fr
Pages : 137
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Book Description
L'essor des technologies sans fil, offre aujourd'hui de nouvelles perspectives dans le domaine des télécommunications. Ils occupent de plus en plus de place dans les communications personnelles et d’entreprise. L'évolution récente des moyens de communication a permis aux usagers d'accéder à l'information indépendamment des facteurs temps et lieu. La mobilité est désormais le nouveau mode de communication. Un réseau ad hoc est un ensemble d'entités mobiles interconnectées par une technologie sans fil formant un réseau temporaire sans l'aide de toute administration ou de tout support fixe.Ce nouvel environnement mobile offre beaucoup d'avantages par rapport à l'environnement habituel. Cependant de nouveaux problèmes peuvent apparaître, causés par les nouvelles caractéristiques du système : le problème de routage est loin d’être évident dans les réseaux mobiles et particulièrement dans les réseaux ad hoc.L’étude et la mise en œuvre des protocoles de routage et l’introduction de la qualité de service constituent une problématique d'actualité. Les techniques de routage classiques basées sur les localisations statiques des sites sont évidemment inadaptées à un environnement mobile dynamique qui évolue au cours du temps. Nous avons choisi de nous intéresser au problème spécifique à l’intégration de la qualité de service dans les réseaux ad hoc, au niveau de la couche de contrôle d'accès au médium et la couche réseau. Dans les réseaux ad hoc, les changements d'état des liens engendrés par la mobilité des nœuds sont plus fréquents et plus importants que dans les réseaux fixes. Ce qui implique du trafic de signalisation élevé. Nous avons étudié et conçu une architecture de bases de données réparties, contenant les informations de localisation des nœuds. Nous avons combiné cette architecture avec les procédures de gestion de localisation optimales afin de minimiser la charge de signalisation générée sur le lien radio entre les nœuds du réseau.Les protocoles de routage courants ne fournissent pas de solution satisfaisante dans un réseau ad hoc de grande échelle où les nœuds sont fortement mobiles. Nous avons alors proposé un nouveau protocole de routage appelé ZRRP : Zone RAID Routing Protocol, qui s’adapte dynamiquement aux conditions d'un réseau ad hoc large et dynamique en calibrant l’un de ses paramètres appelé rayon de zone.
Author: Vincent Bricard-Vieu
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Languages : fr
Pages : 120
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Cette thèse traite du contrôle de topologie (clustering) et de la qualité de service dans les réseaux ad hoc. Ces réseaux nécessitant des protocoles de routage robustes aux changements de topologie dus à la mobilité des nœuds, il faut les structurer. Les algorithmes de clustering proposés dans la littérature consistent à alterner des phases d'élection de chefs et de mise en grappe des nœuds avec des phases de maintenance pour garder une hiérarchie stable. Cependant, ils génèrent un gaspillage important, dégradant les performances. Pour améliorer celles-ci nous proposons dans cette thèse des algorithmes consistant à espacer les messages de signalisation envoyés par le chef et à estimer sa position à la place. De plus, certains de nos algorithmes proposent une élection locale des chefs, moins coûteuse qu'une élection globale. A l'aide du logiciel GloMoSim, nous réalisons des simulations pour évaluer les performances de nos algorithmes et les comparer avec celles d'autres algorithmes.
Author: Lucile Canourgues
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Languages : fr
Pages : 191
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Book Description
La Transformation qui s'opère depuis quelques années dans les réseaux militaires place le MANET comme une composante principale du domaine tactique. En effet, un MANET met en œuvre des nœuds de communication de grande mobilité, de grande réactivité et qui se déploient rapidement. De nombreuses applications militaires temps réel (ex : "situational awarness") reposent sur des communications de groupes et nécessitent donc l'existence d'un service multicast dans l'environnement tactique où le MANET est utilisé comme réseau de transit. L'objectif de cette thèse est d'étudier la mise en place d'un service multicast optimum dans l'environnement tactique MANET. Nous nous sommes premièrement attachés à définir l'architecture protocolaire multicast à déployer au sein du réseau tactique et plus particulièrement dans le MANET. Le MANET tactique est supposé être composé de plusieurs centaines de nœuds, ce qui implique que la contrainte de passage à l'échelle est déterminante dans le choix de l'architecture protocolaire du service multicast. Nous avons choisi le clustering comme solution de passage à l'échelle. Nous avons alors défini deux protocoles de routage multicast adaptés au MANET: STAMP, chargé des communications multicast à l'intérieur de chaque cluster et SAFIR, chargé des flux multicast entre les clusters. Ces deux protocoles agissent de concert pour fournir un service multicast performant et supportant le passage à l'échelle dans le MANET tactique. [...]
Author: Robin Groenevelt
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Languages : en
Pages : 181
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Book Description
In the first part of this thesis we focus on the mobility and the message delay in mobile ad hoc networks. This is done by focusing on the characteristics of a number of different mobility models. Derived are the positions of the nodes in stationary regime, the amount of time until two nodes meet (again), and the amount of time that two nodes remain within communication range of one other. This information provides us with a basis for the derivation of the message delay in mobile ad hoc networks. In particular, closed-form expressions are obtained for the message delay under a number of different relay protocols and mobility models.The second part is devoted to the study of polling systems composed of two queues. The distinction from classical results is that the sequences of switchover times from each queue need not be i.i.d. nor independent from each other; each sequence is merely required to form a stationary ergodic sequence. With stochastic recursive equations explicit expressions are derived for a number of performance measures, including the average delay of a customer and the average queue lengths. With these expressions a comparison is made between two service disciplines and through a number of examples it is shown that the correlations can significantly increase the mean delay and the average queue lengths. This has important implications for communication systems in which a common communication channel is shared amongst various users and where the time between consecutive data transfers is correlated (as is the case in ad-hoc networks). In the third part we consider a tandem queue with holding costs for each customer. An explicit expression is obtained for the value function of the average costs when there is no inflow of customers. The expression obtained provides an intuitive explanation and can be used for optimisation purposes and for the full derivation of the value function when there is an inflow of customers.
Author: Pietro Michiardi
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Languages : fr
Pages : 254
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Book Description
Les systèmes de communication basés sur des réseaux d'entités auto organisées ne disposant pas d'une infrastructure préexistante sont amenés à jouer un rôle grandissant dans la société et l'économie moderne. Cependant, afin que des services " ad hoc " soient exploitables, ils doivent se baser sur un réseau sécurisé. La grande sensibilité des réseaux mobiles ad hoc par rapport aux réseaux dédiés comme l'Internet, est due à l'absence de noeud jouant un rôle prédéfini dans les opérations de gestion du réseau. Initialement, des applications basées sur des réseaux ad hoc ont été envisages principalement pour les situations de crise. Dans ces applications, tous les noeuds du réseau sont sous le contrôle de la même autorité et ont un but commun. Cependant, les technologies sans fil se sont sensiblement améliorées ces dernières années et des dispositifs peu coûteux ont envahi le marché. Le déploiement des réseaux ad hoc pour des applications civiles est devenu réaliste. Dans ces réseaux, les noeuds n'appartiennent généralement pas à la même structure ou organisation ni à une même autorité ; de plus, les utilisateurs ne partagent pas un but commun. Dans cette thèse nous abordons les questions de sécurité soulevées par les réseaux ad hoc ouverts. Notre étude a souligné deux axes de recherches intéressantes que nous avons étudiées d'avantage dans le reste de la thèse : la nouveauté représentée par le phénomène de l'égoïsme des noeuds qui nécessite des mécanismes d'incitation à la coopération et la tache délicate qui vise à fournir et établir des relations de confiance et de sécurité entre les noeuds sans besoin d'une infrastructure externe
Author: Karim Bessaoud
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Languages : fr
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Book Description
Dans cette thèse, nous proposons trois algorithmes auto-stabilisants pour les réseaux ad hoc sans fil. Le premier est un algorithme de construction d'un ensemble connexe dominant de poids faible, appelé backbone. Le backbone est utilisé pour créer une infrastructure logique dans un réseau ad hoc. Nous avons montré par simulation l'efficacité de cet algorithme dans différents contextes selon la sémantique donnée aux poids des nœuds : le backbone pouvant contenir par exemple les nœuds les plus chargés en énergie ou les moins mobiles. Les deux autres algorithmes traitent de l'économie d'énergie dans les réseaux de capteurs. Nous proposons deux solutions basées sur le contrôle de la topologie à travers la réduction des puissances de transmission, chacune dédié à un type de communication utilisé par les capteurs : communication entre tout couple de capteurs ou par diffusion. Tous les algorithmes présentés sont prouvés formellement et évalués par simulation
