بهبود پروتکل مسیریابی اینترنت اشیاء مبتنی بر SDN با استفاده از الگوریتم ژنتیک و معیار اتصال در خوشه‌‏ها

نویسندگان

1 گروه مهندسی کامپیوتر، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

2 گروه مهندسی کامپیوتر، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

3 گروه مهندسی کامپیوتر، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

doi
چکیده

با تکامل اینترنت اشیاء، حرکت گره‏ها به‏عنوان قابلیتی جدید در این شبکه‏ها اضافه شده است. اما محدودیت‏ها در منابع، به‏کارگیری این شبکه‏ها را با مشکلاتی ازجمله در مسیریابی مواجه کرده است. در این مقاله، پروتکل جدیدی برای مسیریابی در اینترنت اشیاء ارائه می‏شود که بهبودیافته پروتکل IERMIoT است. IERMIoT بااتکا به ویژگی‏های معماری SDN و رویکرد خوشه‏بندی، تغییرات پویا در توپولوژی را مدیریت می‏کند که باعث افزایش طول عمر شبکه و کاهش اتلاف انرژی می‏شود. کنترلر یک الگوریتم تکاملی اجرا می‏کند تا تعداد خوشه‏های لازم و نحوه توزیع آنها را تعیین کند. اما سربار عمليات مسيريابي و خوشه‏بندي در اين پروتكل زياد است. روش پیشنهادی ما بهبودهايي اعمال می‏کند تا دوام خوشه‏ها افزايش و تعداد دفعات اجراي الگوريتم خوشه‏بندي کاهش یابد. همچنين از مفهوم k-اتصالی شبکه‏های اجتماعی و الگوریتم ژنتیک جهت انتخاب بهینه سرخوشه‏ها استفاده می‏شود و ضریب جریمه گره‏های سیار برای انتخاب‏شدن به عنوان سرخوشه با دو فاکتور احتمال و میزان جابجایی تنظیم می‏شود. ایده سرخوشه‏های جانشین نیز برای جایگزینی سرخوشه‏ها در صورت بروز قطعی در ارتباطات، مطرح شده است. نتایج ارزیابی پروتکل پیشنهادی نشان می‏دهد که این پروتکل ازنظر معیارهای مصرف انرژی، پایداری شبکه، PDR و سربار مسیریابی، در سناریوهای مختلف بهتر از پروتکل‏های قبلی عمل می‏کند.