TIỂU LUẬN MÔN MẠNG TRUYỀN DỮ LIỆU NÂNG CAO TÌM HIỂU CƠ CHẾ BẢO ĐẢM AN TOÀN ĐỊNH TUYẾN MULTICAST CHO GIAO THỨC PBM TRÊN MẠNG MANET

TIỂU LUẬN MÔN MẠNG TRUYỀN DỮ LIỆU NÂNG CAO TÌM HIỂU CƠ CHẾ BẢO ĐẢM AN TOÀN ĐỊNH TUYẾN MULTICAST CHO GIAO THỨC PBM TRÊN MẠNG MANET Ngày nay, cùng với sự bùng nổ, phát triển mạnh mẽ của các thiết bị di động cá nhân như: laptop, smartphone, tablet,... thì nhu cầu kết nối giữa các thiết bị này cũng ngày càng đòi hỏi cao hơn về tốc độ và khả năng kết nối. Mạng di động đặc biệt MANET (Mobile Ad – hoc Network) là một trong những công nghệ vượt trội đáp ứng nhu cầu kết nối đó nhờ khả năng hoạt động không phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng cố định, với chi phí hoạt động thấp, triển khai nhanh chóng và có tính di động cao.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA SAU ĐẠI HỌC

- -TIỂU LUẬN MÔN MẠNG & TRUYỀN DỮ LIỆU NÂNG CAO

Đề tài:

TÌM HIỂU CƠ CHẾ BẢO ĐẢM AN TOÀN ĐỊNH TUYẾN MULTICAST

CHO GIAO THỨC PBM TRÊN MẠNG MANET

GVHD: PGS.TS Võ Thanh Tú Học viên: Lê Đình Phúc

Trần Đình Hoàng Huy

Lớp: K7MCS Khoá: 2012-2014

Đà Nẵng, 08/2013

ĐẶT VẤN ĐỀ 3

GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 4

I TỔNG QUAN VỀ MẠNG MANET 4

1 Giới thiệu về mạng MANET và lịch sử phát triển 4

1.1 Khái niệm cơ bản 4

1.2 Lịch sử phát triển 5

2 Đặc điểm mạng MANET 6

3 Kiểu kết nối 6

3.1.Các kiểu kết nối topo mạng 6

3.1.1 Mạng máy chủ di động 7

3.1.2 Mạng có các thiết bị di động không đồng nhất 7

4 Ứng dụng phổ biến của mạng MANET 7

II NHỮNG THÁCH THỨC VÀ CÁC DẠNG TẤN CÔNG MẠNG MANET 8

1 Những vấn đề và thách thức của mạng MANET 8

1.1 Topo mạng, tính di động và độ chắc chắn 9

1.2 Khả năng và tính hiệu quả (Capacity and Efficiency) 9

1.3 Tiêu thụ năng lượng 9

1.4 Chất lượng dịch vụ và quản lý tài nguyên 9

1.5 An toàn và độ tin cậy 9

1.6 Khả năng mở rộng 9

2 Các kiểu tấn công trong mạng MANET 10

2.1 Tấn công đóng vai 10

2.2 Tấn công thu thập và sử dụng lại (replay attack) 10

2.3 Tấn công từ chối dịch vụ 11

2.4 Tấn công tràn ngập 11

III GIAO THỨC MULTICAST DỰA TRÊN VỊ TRÍ (PBM) 11

1 Giới thiệu giao thức 11

2 Chuyển tiếp multicast tham lam (Greedy Multicast Forwarding) 12

3 Chuyển tiếp multicast vòng ngoài (Perimeter Multicast Forwarding) 13

IV GIỚI THIỆU LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI 14

1 Giới thiệu lý thuyết trò chơi 14

2 Phân loại trò chơi 15

2.1 Trò chơi tĩnh với thông tin đầy đủ 16

2.1.1 Dạng thức của trò chơi 16

2.1.2 Trò chơi thế “lưỡng nan của người tù” 16

2.1.3 Chiến lược áp đảo và chiến lược bị áp đảo 17

2.1.4 Cân bằng Nash 18

2.2 Trò chơi tĩnh với thông tin không đầy đủ 18

V PHƯƠNG PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN ĐỊNH TUYẾN MULTICAST 19

1 Cơ chế tấn công và chạy trốn 19

2 Cây Steiner hướng dẫn vị trí (LGS) 20

3 Giải pháp cho cơ chế tấn công và chạy trốn 21

4 Tính toán độ tin cậy 22

5 Hình thành cây 23

6 Tính hiệu quả của giải pháp 23

KẾT LUẬN 24

TÀI LIỆU THAM KHẢO 26

ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay, cùng với sự bùng nổ, phát triển mạnh mẽ của các thiết bị di động cá nhânnhư: laptop, smartphone, tablet, thì nhu cầu kết nối giữa các thiết bị này cũng ngàycàng đòi hỏi cao hơn về tốc độ và khả năng kết nối Mạng di động đặc biệt MANET(Mobile Ad – hoc Network) là một trong những công nghệ vượt trội đáp ứng nhu cầu kếtnối đó nhờ khả năng hoạt động không phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng cố định, với chiphí hoạt động thấp, triển khai nhanh chóng và có tính di động cao Mạng MANET có một

số đặc trưng như cấu hình topo mạng hay thay đổi, băng thông giới hạn, nguồn nănglượng giới hạn, không có nút mạng cố định nào thực hiện chức năng điều khiển trungtâm Với những đặc trưng đó, mạng MANET có nhiều điểm yếu và dễ vị tấn công Vìvậy việc định tuyến cũng như đảm bảo an toàn cho dữ liệu truyền đi trên mạng MANET

là một trong những vấn đề đang được quan tâm nghiên cứu, có ý nghĩa khoa học và thựctiễn rất lớn

Trong MANET, một trong các giao thức định tuyến multicast có nhiều ưu điểm làgiao thức định tuyến multicast dựa trên vị trí (Position Based Multicast - PBM) Giaothức này không sử dụng cấu trúc phân phối như cây hay lưới cũng như không sử dụng kỹthuật tràn ngập (flooding) các gói tin điều khiển Thay vào đó sẽ sử dụng vị trí địa lý củacác nút để ra quyết định hoạt động PBM có tính khả chuyển (scalable) cao và rất thíchhợp với mạng có cấu hình thường xuyên thay đổi Tuy nhiên PBM cũng tiềm ẩn nhiềuvấn đề về an ninh Tiểu luận này trình bày các dạng tấn công định tuyến multicast khácnhau cũng như cơ chế đảm bảo an toàn trong giao thức PBM Trong đó sẽ tập trung tìmhiểu một phương pháp nâng cao khả năng đảm bảo an toàn sử dụng lý thuyết trò chơi(game theory)

GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I TỔNG QUAN VỀ MẠNG MANET

1 Giới thiệu về mạng MANET và lịch sử phát triển

1.1 Khái niệm cơ bản

Các thiết bị di động như các máy tinh xách tay với đặc trưng là công suất CPU, bộnhớ dung lượng lớn hàng trăm gigabyte, khả năng âm thanh đa phương tiện và màn hìnhmàu đã trở nên phổ biến trong đời sống hàng ngày và trong công việc Đồng thời, các kếtnối mạng để sử dụng các thiết bị di động gia tăng đáng kể, bao gồm việc hỗ trợ các sảnphẩm mạng vô tuyến hoặc hồng ngoại ngày càng nhiều Với kiểu thiết bị điện toán diđộng này thì giữa những người sử dụng di động luôn mong muốn có sự chia sẻ thông tin.Với hàng loạt các ưu điểm của công nghệ truyền thông không dây, các mạng diđộng không dây đã được phát triển rất mạnh trong thời gian gần đây Mạng di độngkhông dây có thể chia thành hai kiểu mạng: mạng hạ tầng và mạng không hạ tầng Trongmạng hạ tầng, truyền thông giữa các phần tử mạng phụ thuộc vào sự hỗ trợ của hạ tầngmạng, các thiết bị đầu cuối di động truyền thông đơn bước không dây qua các điểm truynhập (các trạm cơ sở) để tới hạ tầng mạng cố định Kiểu mạng không phụ thuộc hạ tầngcòn được gọi chung là các mạng tùy biến di động MANET (mobile adhoc network) làmột tập hợp của những node mạng không dây, những node này có thể được thiết lập tạibất kỳ thời điểm và tại bất cứ nơi nào

Mạng di động đặc biệt (Mobile Ad-hoc Netwowk) là mạng tự cấu hình của các nút

di động kết nối với nhau thông qua các liên kết không dây tạo nên mạng độc lập khôngphụ thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng Các thiết bị trong mạng có thể di chuyển một cách tự

do theo mọi hướng, do đó liên kết của nó với các thiết bị khác cũng thay đổi một cáchthường xuyên

1.2 Lịch sử phát triển

Nguyên lý làm việc của mạng Ad-hoc bắt nguồn từ năm 1968 khi các mạngALOHA được thực hiện Tuy các trạm làm việc là cố định nhưng giao thức ALOHA đãthực hiện việc quản lý truy cập kênh truyền dưới dạng phân tán, đây là cơ sở lý thuyết đểphát triển kỹ thuật truy cập kênh phân tán vào mạng Ad-hoc

Năm 1973 tổ chức DARPA đã bắt đầu làm việc trên mạng vô tuyến gói tin PRnet.Đây là mạng vô tuyến gói tin đa chặng đầu tiên Trong đó các nút hợp tác với nhau đểgửi dữ liệu tới một nút nằm ở xa khu vực kết nối thông qua một nút khác Nó cung cấp cơchế cho việc quản lý hoạt động trên cơ sở tập trung và phân tán

Một lợi điểm của làm việc đa chặng so với đơn chặng là triển khai đa chặng tạothuận lợi cho việc dùng lại tài nguyên kênh truyền về cả không gian, thời gian và giảmnăng lượng phát cần thiết

Sau đó có nhiều mạng vô tuyên gói tin phát triển nhưng các hệ thống không dây nàyvẫn chưa bao giờ tới tay người dùng cho đến khi chuẩn 802.11 ra đời IEEE đã đổi tênmạng vô tuyến gói tin thành mạng Ad-hoc

2 Đặc điểm mạng MANET

Mỗi nút di động khác nhau trong mạng MANET đều có những đặc điểm về nguồn nănglượng, bộ phận thu phát sóng khác nhau Chúng có thể di chuyển về mọi hướng theo cáctốc độ khác nhau, do đó ta có thể nhận thấy rõ một số đặc điểm chính của mạng MANETnhư sau:

- Cấu hình mạng động: Cấu hình mạng luôn biến đổi theo các mức độ di chuyển củanút mạng

- Khoảng cách sóng ngắn: Khoảng cách sóng của các thiết bị di động là rất hạn chế

- Năng lượng hạn chế: Tất cả các thiết bị di động đều sử dụng pin nên khi tham giavào mạng MANET chúng bị hạn chế về năng lượng, khả năng xử lý của CPU, kích thước

bộ nhớ

- Băng thông hạn chế: Các liên kết không dây có băng thông thấp hơn so với đườngtruyền cáp và chúng còn chịu ảnh hưởng của sự nhiễu, suy giảm tín hiệu, các điều kiệngiao thoa vì thế mà thường nhỏ hơn tốc độ truyền lớn nhất của sóng vô tuyến

- Bảo mật yếu: Đặc điểm của mạng MANET là truyền sóng qua môi trường không khí,điều này khiến cho cơ chế bảo mật kém hơn so vơi môi trường truyền cáp vì nó tiềm ẩnnhiều nguy cơ bị tấn công, nghe lén đường truyền, giả mạo, DoS,…

3.1.2 Mạng có các thiết bị di động không đồng nhất

Ở topo này các máy có thể liên kết trực tiếp với nhau trong phạm vi phủ sóng củamình

4 Ứng dụng phổ biến của mạng MANET

Công nghệ mạng Ad-hoc di động tương tự như mạng vô tuyến gói di động (MobilePacket Radio Networking), mạng lưới di động (Mobile Mesh Networking) và kết nốimạng vô tuyến, nhiều chặng, di động (Mobile, Multihop, Wireless etworking) Vấn đềnổi trội của kết nối mạng di động với sự nhấn mạnh về hoạt động của giao thức IP diđộng sẽ được mở rộng dần và yêu cầu công nghệ kết nối di động có khả năng tương thíchcao để có thể quản lý hiệu quả các nhóm mạng Ad-hoc nhiều chặng, trong đó các nhómmạng có thể hoạt động độc lập hoặc cũng có thể kêt nối với một số điểm Internet cố định.Các ứng dụng của công nghệ MANET có thể bao gồm các ứng dụng công nghiệp và

thương mại liên quan đến trao đổi dữ liệu di động có tính chất cộng tác lẫn các máy.Ngoài ra, các mạng di động cấu hình lưới có thể được vận hành một cách hiệu quả dướidạng mạng thay thế hoặc mạng mở rộng của mạng di động tổ ong Việc kết nối mạngtrong quân đội cũng yêu cầu các dịch vụ dữ liệu IP trong các mạng truyền thông di động

vô tuyến, nhiều mạng trong số này bao gồm các phần với cấu hình mạng tự trị với tínhđộng cao Bên cạnh đó, sự phát triển của các công nghệ tính toán và truyền thông có thểcung cấp các ứng dụng cho các mạng MANET Khi được kết hợp một cách hợp lý vớitruyền thông vệ tinh, mạng MANET có thể cung cấp các phương thức cực kỳ linh hoạttrong việc thiết lập truyền thông cho hoạt động cứu hỏa, cứu thương, khắc phục sự cố tainạn hoặc các trường hợp cần triển khai mạng thật nhanh chóng để phục vụ tức thì

Quân sự: hoạt động phi tập trung của mạng Ad-hoc và không phụ thuộc vào cơ sở

hạ tầng mạng là một yếu tố thiết yếu đối với lĩnh vực quân sự, nhất là trong các trườnghợp chiến đấu khốc liệt, các cơ sở hạ tầng mạng bị phá hủy Lúc này mạng Ad-hoc là lựachọn số một để các thiết bị truyền thông liên lạc với nhau một cách nhanh chóng

Trường học: Chúng ta cũng có thể thiết lập các mạng Ad-hoc trong trường học, lớphọc, thư viện, sân trường,… để kết nối các thiết bị di động (laptop, smartphone) lại vớinhau, giúp sinh viên, thầy cô giáo có thể trao đổi bài một cách nhanh chóng thông quamạng Ad-hoc vừa tạo

Gia đình: Tại nhà bạn có thể tạo nhanh mạng để kết nối các thiết bị di động của bạnvới nhau, nhờ đó ta có thể di chuyển tự do mà vẫn đảm bảo kết nối truyền tải dữ liệu

Kết nối các thiết bị điện tử với nhau: Trong những năm tới khi mà các thiết bị điện tử đềuđược gắn các giao tiếp không dây, giúp chúng có thể trao đổi giao tiếp với nhau thì mạngAdhoc sẽ rất phù hợp để tạo nên một hệ thống thông mình có khả năng liên kết với nhau

II NHỮNG THÁCH THỨC VÀ CÁC DẠNG TẤN CÔNG MẠNG MANET

1 Những vấn đề và thách thức của mạng MANET

Các đặc điểm của mạng MANET dẫn đến nhiều vấn đề và thách thức dưới nhiềuhình thức, đòi hỏi các giao thức định tuyến trong MANET phải liên tục được nghiên cứucải tiến Dưới đây là một số vấn đề và thách thức chính

1.1 Topo mạng, tính di động và độ chắc chắn

Giao thức định tuyến multicast phải đủ mạnh để đáp ứng kịp thời với sự thay đổi vàtính di động của các nút, có khả năng thích nghi với topo mạng thay đổi để giảm tỷ lệ rơigói tin khi truyền dữ liệu, nhằm có tỷ lệ phân phối gói tin cao.

1.2 Khả năng và tính hiệu quả (Capacity and Efficiency)

Giao thức định tuyến phải làm sao để tỷ lệ các gói tin điều khiển trên tổng các góitin đến đích là thấp để nâng cao hiệu suất và tính sẵn sàng của hệ thống mạng

1.3 Tiêu thụ năng lượng

Kỹ thuật tiết kiệm năng lượng nhằm mục đích tối thiểu hóa tổng năng lượng tiêu thụcủa tất cả các nút trong nhóm multicast (vd tối thiểu hóa số lượng các nút được sử dụng

để thiết lập kết nối multicast, tối thiểu hóa số lượng gói tin điều khiển,…) Ngoài ra cũngxem xét tối đa hóa thời gian sống của multicast

1.4 Chất lượng dịch vụ và quản lý tài nguyên

Các giao thức định tuyến phải có khả năng sử dụng tiết kiệm tài nguyên mạng đểđảm bảo các yêu cầu chất lượng QoS như lưu lượng, độ trễ, trễ chập chờn, mất gói tin.Thông thường rất khó thỏa mãn đầy đủ tất cả yêu cầu chất lượng cùng một lúc do tínhđặc biệt của mạng ad hoc

1.5 An toàn và độ tin cậy

Độ an toàn là một vấn đề quan trọng khi multicast trong MANET do bản chất quảng

bá của kiểu mạng này, môi trường không dây cũng như không có hạ tầng trung tâm.MANET rất dễ bị tấn công trước các dạng tấn công chủ động cũng như bị động Các giaothức định tuyến multicast phải tính đến điều này đặc biệt khi sử dụng trong các hoạt độngquân sự, nguy cơ quốc gia hay tình trạng khẩn cấp Độ tin cậy là nhân tố chìa khóa xácđịnh tỷ lệ phân phối gói tin trong mạng

1.6 Khả năng mở rộng

Giao thức định tuyến cần đảm bảo cung cấp dịch vụ ở mức chấp nhận được bất kể

số lượng nút có trong mạng Vì vậy cũng cần phải xem xét một số đặc tính như giới hạnnguồn cung cấp, tính di động ngẫu nhiên,… của môi trường MANET để giải quyết vấn

đề này

2 Các kiểu tấn công trong mạng MANET

Các dạng tấn công có thể chia làm 2 loại nếu dựa vào nguồn gốc: tấn công từ bêntrong, tấn công từ bên ngoài, hoặc dựa vào hành vi: tấn công chủ động, tấn công bị động

Tấn công bên ngoài: kẻ tấn công gửi thông tin định tuyến giả đến các nút làm tắtnghẽn mạng.

Tấn công bên trong: kẻ tấn công truy cập mạng một cách bình thường bằng cáchđóng vai hoặc thỏa hiệp với 1 nút mạng hiện tại và sử dụng nó để thực hiện các hành vicủa mình

Tấn công bị động: kẻ tấn công thường nghe trộm thông tin và có được vị trí cũngnhư mẫu di chuyển của các nút mạng Kiểu tấn công này rất khó phát hiện do kẻ tấn côngrất ít khi biểu lộ các hoạt động bất thường trên mạng

Tấn công chủ động: mục tiêu thường là lưu lượng dữ liệu hoặc lưu lượng định tuyến Kẻtấn công gửi tràn ngập một lượng lớn các gói tin không cần thiết làm nghẽn mạng hoặc

có thể chủ động làm rơi, ngắt không chuyển tiếp hoặc tăng độ trễ chuyển các gói tin khi

2.2 Tấn công thu thập và sử dụng lại (replay attack)

Kẻ tấn công thu thập dữ liệu cũng như các gói tin định tuyến, sau đó sử dụng lạichúng vào thời gian sau đó Nói cách khác, đây là cách truyền các thông tin định tuyến cũkhi topo mạng đã thay đổi làm ảnh hưởng đến đường đi cũng như tăng lưu lượng thôngtin định tuyến Kiểu tấn công này thường hướng vào những tuyến đi mới nhưng cũng cóthể sử dụng trong các mạng được thiết kế có mức đô an toàn thấp Điều này dẫn đến nhậndạng topo mạng sai hoặc giúp đóng vai nút khác Cũng có thể được sử dụng để có đượcquyền truy cập vào các dữ liệu không được phép khi thực hiện yêu cầu gửi lại thông tin.Kiểu tấn công này có thể được ngăn chặn bằng cách sử dụng khái niệm của kỹ thuậtchuỗi số (sequence number technique)

2.3 Tấn công từ chối dịch vụ

Kiểu tấn công này nhằm tấn công vào tính sẵn sàng của 1 nút mạng hoặc cả hệthống mạng Nếu tấn công thành công thì dịch vụ sẽ không còn sẵn sàng phục vụ khi cầnthiết Kẻ tấn công thường làm kẹt tín hiệu vô tuyến hoặc phương pháp tiêu tốn hết nănglượng Mục tiêu của kiểu tấn công này thường làm ngắt thông tin định tuyến do đó ngắtluôn hoạt động của cả hệ thống mạng

2.4 Tấn công tràn ngập

Kiểu tấn công này làm tiêu tốn tài nguyên mạng, chẳng hạn như băng thông, làmtiêu tốn tài nguyên của một nút như nguồn cung cấp hoặc ngắt hoạt động định tuyến làmgiảm hiệu năng mạng

Tất cả các kiểu tấn công này cũng như các điểm yếu của MANET sẽ làm giảm hiệunăng của các giao thức trong MANET

III GIAO THỨC MULTICAST DỰA TRÊN VỊ TRÍ (PBM)

1 Giới thiệu giao thức

PBM là một thuật toán định tuyến trong MANET Ngược lại với các thuật toánthông thường, PBM không sử dụng phân cấp dạng cây hoặc lưới Thay vào đó nútchuyển tiếp sẽ sử dụng thông tin về vị trí của nút đích và các nút láng giềng để xác địnhnút tiếp theo phải gửi gói tin vì vậy rất thích hợp cho mạng có cấu hình hay thay đổi.PBM là sự mở rộng của giao thức định tuyến unicast dựa trên vị trí (PBU) chẳng hạn nhưface-2 hoặc GPSR Hai điểm quan trọng nhất của PBM là các quy tắc để phân chia cácgói tin multicast và chiến lược sửa chữa trong tình huống không tồn tại láng giềng trựctiếp để chuyển gói tin đến đích

Định tuyến dựa trên vị trí (Position Based Routing) có 2 yếu tố chính: dịch vụ xácđịnh vị trí và chuyển tiếp dựa trên vị trí Dịch vụ xác định vị trí sử dụng để ánh xạ địnhdanh duy nhất (như địa chỉ IP) của nút với vị trí địa lý của nó Chuyển tiếp dựa trên vị tríđược thực hiện bởi nút để chọn 1 trong các nút láng giềng để chuyển tiếp gói tin đến.Giao thức này sử dụng vị trí địa lý để xác định vị trí của nút Với thông tin này, nútchuyển tiếp sẽ chọn 1 trong các nút láng giềng sao cho gói tin hướng đến vị trí địa lý củađích Có trường hợp không có nút láng giềng nào hướng đến đích nhưng có tồn tại mộtđường đi hợp lệ đến đích Lúc này gói tin được gọi là đã đến một vị trí địa phương tối ưu

Lúc này chiến lược phục hồi sẽ được sử dụng để ra khỏi vị trí địa phương tối ưu và tìmđường đến đích.

Để mở rộng định tuyến dựa trên vị trí đến multicast thì 2 vấn đề quan trọng cần phảigiải quyết Một là, ở một nút nào đó, gói tin multicast phải được sao ra nhiều bản copy đểđến được tất cả các đích, vấn đề đặt ra là khi nào thì thực hiện hoạt động copy Hai là,chiến lược phục hồi được sử dụng để thoát khỏi vị trí địa phương tối ưu phải được chỉnhsửa để có thể hoạt động trong trường hợp có nhiều đích đến Nút thực hiện hoạt độngchuyển tiếp sẽ sử dụng các thông tin: vị trí địa lý của nút đó; vị trí của các láng giềng; vịtrí của các đích Với các thông tin này, nhiệm vụ chính của nút chuyển tiếp là tìm tập cácnút láng giềng để chuyển tiếp gói tin Nếu số nút láng giềng nhiều hơn 1 thì phải thựchiện copy gói tin ra nhiều bản Khi nút chuyển tiếp chọn nút tiếp theo, lúc này có thể có 2trường hợp: một trong các nút đích tồn tại ít nhất một láng giềng gần với đích đó hơn sovới nút chuyển tiếp Trong trường hợp này chuyển tiếp multicast tham lam được sử dụng(greedy multicast forwarding) Trong trường hợp còn lại, nút sử dụng chuyển tiếpmulticast vòng ngoài (perimeter multicast forwarding)

2 Chuyển tiếp multicast tham lam (Greedy Multicast Forwarding)

Gọi k là nút chuyển tiếp, N là tập hợp các nút láng giềng của k, W là tập tất cả cáctập con của N, Z là tập các nút đích, và d(x,y) là hàm đo khoảng cách giữa nút x và y.Biểu thức (1) tính tổng khoảng cách còn lại đến tất cả nút đích của gói multicast trong tậphợp các nút tiếp theo w là con của W Trong biểu thức này, với mỗi nút đích thì nút tiếptheo trong tập w được lựa chọn với điều kiện nó gần nút đích nhất Nếu chỉ sử dụng biểuthức này như là tiêu chuẩn duy nhất để tối ưu thì việc phân chia gói tin multicast sẽ đượcthực hiện ngay khi không tồn tại nút láng giềng đơn lẻ nào cung cấp quá trình rộng nhấtđến tất cả các nút đích Điều này là không mong muốn vì nó dẫn đến không sử dụng băngthông

Để có thể sử dụng băng thông, ta số lượng nút tiếp theo như là tiêu chuẩn thứ haivào các tiểu chuẩn tối ưu Biểu thức thứ 2 biểu diễn các tiêu chuẩn tối ưu để xác định tậpcác nút trong w được chọn làm nút chuyển tiếp.

Phần đầu của biểu thức xác định số lượng các láng giềng tiếp theo và chuẩn tắc hóa

nó với một giá trị giữa [0,1] bằng cách chia nó cho tổng số lượng các láng giềng của k.Phần thứ hai xác định tổng khoảng cách còn lại từ các nút tiếp theo đến nút đích và chuẩntắc hóa với một giá trị giữa [0,1] bằng cách chia nó cho tổng khoảng cách còn lại từ nútchuyển tiếp k đến các nút đích Λ nằm trong khoảng [0,1] xác định trọng lượng của mỗiđối tượng Nếu λ gần bằng 0 thì gói multicast sẽ được phân chia sớm, ngược lại nếu λtiến gần đến 1 thì gói multicast chỉ phân chia nếu bị bắt buộc bởi các giới hạn để hướngđến đích λ xác định khi nào thì gói tin sẽ được phân chia

3 Chuyển tiếp multicast vòng ngoài (Perimeter Multicast Forwarding)

Việc áp dụng chuyển tiếp multicast tham lam có thể dẫn đến tình huống gói tin đếnmột nút nhưng không có láng giềng để thực hiện chuyển tiếp đến đích Ở hình bên dưới,một bản copy của gói multicast đang trên đường đến D2, D3 và D4 và bản copy cho D5

bị kẹt lại trong điểm tối ưu địa phương