Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özetlere göre tezleri arayabilirsiniz.


İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Anabilim Dalı / Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı

2018

A hybrid mode of operation for RPL networks

RPL ağları için hibrit bir çalışma kipi

Bu tez, YÖK tez merkezinde bulunmaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi'ndeki tarama bölümünde tez numarasını arayabilirsiniz. Tez numarası: 527923

Tezi Bul
Özet:

Günümüzde, giderek artan sayıda cihaz internete bağlanmakta ve akıllı özellikler kazanmaktadır. Bu cihazların oluşturuğu ağlar genel olarak Nesnelerin İnterneti adıyla tanımlanırlar. Nesnelerin İnterneti, çok çeşitli nesnelerin birbiri ile kablosuz ortam yoluyla etkileşime girmesi temeline dayanır. Böylece nesneler işbirliği içinde belirlenen amaçları gerçekleştirirken insan müdahalesine ihtiyaç duymazlar. Tahminlere göre 2020 yılında 50 milyar cihazın internete bağlı olacağı belirtilmektedir. Nesneleri İnterneti ağları sahip oldukları kısıtı yapı nedeniyle düşük güçlü ve kayıplı ağlar olarak sınıflandırılırlar. Bu ağlardaki bağlantı IEEE 802.15.4 fiziksel katman protokolü ve üzerinde IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks protokol grubu ile sağlanmaktadır. IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks ya da kısa adıyla RPL protokolü IETF tarafından kısıtlı ağlarda kullanımak üzere bir standart olarak önerilmiştir. Protokolün amacı Nesnelerin İnterneti ağlarında yönlendirmeyi sağlayarak ağ içinde ve dış ağlar ile iletişimi sağlamaktır. RPL ağaç benzeri topolojik bir yapı oluşturarak yönlendirmeyi bu yapı üzerinden gerçekleştirir. Ağın kurulumu kök düğüm tarafından başlatılır.ağa katılmak isteyen her bir düğüm komşuları arasından bir düğümü ebeveyn düğüm olarak seçer. Bir RPL ağındaki yukarı doğru yönlendirme ebeveyn düğümler üzerinden kök düğüme doğru uzanan varsayılan rota ile gerçekleştirilir. Aşağı doğru yönlendirme için ise dört farklı çalışma kipi önerilmiştir. Böylece farklı uygulamaların gereksinimlerinin karşılanması amaçlanmıştır. Bir RPL ağının bu çalışma kiplerinden hangisinde çalışacağı ağın kurulumu aşmasında kök düğüm tarafından belirlenir. Bu tez çalışmasında RPL'in çalışma kipleri ve bu kiplerin meydana getirdiği sorunlar incelenmiştir. Sorunların çözümü için Hibrit Çalışma Kipi yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntemin sadece sorunu çözmekle kalmayıp paketlerin sekme sayısını düşürmek yoluyla ağ başarımını artırdığı ve ağ trafiğini daha dengeli dağıttığı gözlenmiştir. Ayrıca önerilen yöntemin standart RPL ile uyumlu olması da en önemli özelliğidir.

Summary:

Nowadays, more and more devices getting smart abilities by connecting to the Internet. These devices and the networks these form are generally called Internet of Things. Internet of Things is a concept that considers variety of objects that are able to interact with each other through wireless medium. This enables the things to corporate and achieve their goals without any human intervention. According to the estimations, there will be 50 billion devices connected to Internet by 2020. Internet of Things networks are classified under Low-Power and Lossy Networks because of their constrained nature. Interconnection of these networks is done by using IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks protocol stack on top of IEEE 802.15.4 physical layer protocol. IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks (RPL) is the IETF proposed routing protocol for constrained networks. It enables Internet of Things devices to interact with each other and the rest of the Internet. RPL constructs a tree-like topological structure rooted at a border router. Construction of the network is initiated by this root node. Each node participates to the network by selecting a parent among their neighbours. RPL enables upward routing towards root node by using the default route to parent nodes. For downward routing, it offers four different modes of operation to fullfil requirements of different applications. However, a RPL instance may run under one of these modes of operation. This thesis investigates problems caused by RPL's mode of operation mechanism and offers a solution by defining Hybrid Mode of Operation. The proposed method solves conectivity problems and increases network performance in terms of hop count and network load balance. Moreover, the proposed method provides compatibility with standard RPL.