دانلود رایگان ترجمه مقاله تجربه اول با CarTorrent در یک شبکه تست شده واقعی موردی – IEEE 2007

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

چکیده:
محبوبیت تحقیقاتی که شامل اشتراک گذاری محتوایی با استفاده از مدل جفت با جفت(نظیر به نظیر) اشتراکی هستند در شبکه ad-hoc خودرویی بیشتر شده است. پنجره کوچک مربوط به حمل و نقل از یک وسیله نقلیه به یک نقطه دستیابی مورد نظر (AP) , قابلیت جا به جایی یک وسیله و ارتباطات متناوب و دارای طول عمر کم به یک نقطه دستیابی مورد نظر دلایلی را برای داشتن مشارکت یک وسیله نقلیه با دیگری نشان میدهند که می توانند اطلاعاتی را از اینترنت کسب کنند. این گونه ویژگی های شبکه ad-hoc استفاده از نمونه های جفت اشتراکی را نشان میدهند و باعث ایجاد انگیزش برای ساخت برنامه های کاربردی مثل CarTorrent که محتوی را به اشتراک میگذرارند می شوند.
ساختن چنین برنامه ای برطبق تحقیقاتی در SPAPWN CarTorrent , را انجام دادیم و آن را بر روی VANET واقعی پیاده سازی کردیم .آزمایش های گسترده ای را در این زمینه اجرا کردیم تا میزان قابل اجرا بودن برنامه کاربردی که در خور VANET هستند ثابت شود .گسترش چنین برنامه های کاربردی وابسته به حمل و نقل ad-hoc اولین نوع از این مطالعات است.
1.معرفی
ابزارهای امنیتی راهبردی توسعه و ارتقا VANET را به سمت جلو برده است. در ورای امنیت راهبردی انواع جدیدی از برنامه های کاربردی مثل ” آفیس آن ویلز “و” آن کار اینرنیمتن ” پدید آمدند. در این میان , اشتراک گذاری فایل دارد شتاب حرکتی خود را می یابد: مردم نه تنها در هنگام رانندگی میخواند موزیک و ترلیر های فیلم ها را دانلود کنند بلکه میخواند داده هایی که مبتنی بر دانستن مکان فرد ستند مثل تور های مجازی هتل ها را نیز دانلود کنند.
مردم میتوانند این فایل ها را از طریق نقاط دستیابی کنار خیابانی دریافت کنند که اتصالات اینترنی را فراهم می کند که با نام “وار درایوینگ” شناخته شده است. مدل کلاینت سرور مرسوم به دلایل زیر در این نوع اتصالات نه کار میکند و نه می تواند اندازه گیری کند. دلیل اول اینکه به خاطر قابلیت جابه جایی , زمان برقراری ارتباط واقعی با یک نقطه دستیابی کوتاه است. برای مثال با فرض اینکه رنج برد وای فای 300 متر است , زمانی که سرعت راننده 45mph است ، ما می توانیم زمان اتصال 30 ثانیه ای داشته باشیم(در سی ثانیه ارتباط برقراری کنیم).با قرار دادن سربار حاصل از اشتراک گذاری, DHCP, زمان واقعی کمتر از سی ثانیه خواهد بود. دلیل دوم اینکه . در محیط های واقعی طول سیگنال ها تابعی از فاصله می باشد . هنگامی که فاصله خودرو از نقطه دستیابی زیادتر می شود طول سیگنال کاهش می یابد. این امر باعث افزایش نرخ خطا به ازای هر پاکت می شود که به این ترتیب خروجی موثر که می تواند حاصل شود از چیزی که حاصل میشود کمتر است.دلیل سوم این است که در واقعیت نه این امر قابل اجرا جرا است که در هر 300 متر یک نقطه دستیابی نصب کنیم نه آنکه بخواهیم در وسط راه نگه داریم و دانلود کنیم ممکن است. پس این چنین در نظر میگیریم که در واقعیت زمان داشتن اتصال کم است و خروجی ایده آل کم. برای اینکه این موقعیت را به خوبی کنترل کنیم ما از هجومی که به اتصالات جفت با جفت شده است حمایت می کنیم که در آن کاربرانی که خارج از نقاط دستیابی هستند می توانند از یکدیگر قسمت هایی از فایل را دانلود کنند.
در فایل p2p مثل BitTorrent یک فایل به قطعاتی با اندازه مشابه تقسیم میشود و با قطعه های دیگر جفت می شود و می تواند با هر قطعه ی موجود دیگری با تشکیل دادن یک شبکه ی اضافی تعویض شود. این کار نه تنها بار سرور را کم میکند بلکه دسترسی به تکه ها را افزایش میدهد پس فرآیند دانلود کردن را نیز افزایش میدهد. هر چند BitTorrent بخاطر تفاوت بین توپولوژی مازاد و توپولوژی فیزیکی گره های قابل جا به جایی نمیتواند مستقیما به مناطقی که وایرلس در آنجا موجود است پورت شود. برای مثال جفتی که در توپولوژی منطقی به اندازه ی یک hop دور از ماست در توپولوژی فیزیکی پنج hop دور از ماست. برای ارتقا دادن تعداد منابع وایرلسی موجود توسط ترافیک مکانیابی (که باعث افزایش تنوع فاصله ای و کاهش سربار های مسیر یابی میشود) محققان بر روی نگاشت پوشش منطقی به توپولوژی فیزیکی پرداخت اند.به طور ویژه spawn از استراتژی ” انتخاب برمبنی تکه ی proximity driven ” استفاده میکند که میانگین hop را در کشیدن های چند hop ای کم کرده است. اینگونه تصور میشود که این استراتژی نسبت به روش مرسوم ” کم یابترین اولین” کارایی بیشتری دارد .
در این مقاله ما CarTorrent را ارائه می دهیم که پروتکلی است از سبک BitTorrent که در محیط های وابسته به حمل و نقل مورد استفاده است که توسط spawn توسعه داده شد. برای یک فایل کلاینت های CarTorrent تکه های اطلاعاتی موجودشان را با استفاده از روش پراکندن دیتا منتشر میکنند. (مثلا k اُمین hop با انتشار هدف محدود و مشخص میشود). هر انتشار پیام به سمت جلو هدایت می شود تا زمانی که به گره ای که در hop کِی اُم نسبت به مرکز نشر است برسد.سپس جفت ها می توانند آمار هایی را مثل توپولوژی محلی و تکه های موجود را جمع آوری کنند . این آمار ها برای انتخاب یک تکه/جفت که از نظر فاصله ای نزدیک تر هستند استفاده می شوند. به بیان دیگر اگر جفت آ و ب تکه کمیابی را که سی می خواهد در اختیار داشته باشند آنگاه سی می تواند توسط آ انتخاب شود چون آ با طی کردن hop کمتری می تواند به سی برسد.کاربران CarTorrent می توانند صف هایی را به کلاینت ها ارسال کنند. صف دارای تحمل در تاخیر است مثلا زمانی که اتصال موجود است ارسال می تواند صورت بگیرد و مشکل حل شود .در نظر داشته باشید که خواستن اطلاعات دانلودی , جاهای دیدنی , پیش نمایش فیلم سینمایی مهم تر از میل به نگه داشتن ان اطلاعات می باشد و بنابرین انگیزه ی اشتراک گذاری را بیشتر فراهم می اورد.
هدف این مقاله امتحان کردن میزان عملی بودن اشتراک گذاری درون وسیله ای (وسیله نقلیه) به وسیله ی CarTorrent میباشد. برای پیش بردن این هدف ما برنامه CarTorrent را پیاده سازی میکنیم و کارایی آن را در بستر آزمایش VANET اندازه میگیریم.استفاده ی برنامه ی جفت به جفت در این آزمایشات اولین گام حرکت است. نشان میده و یم که جفت های اشتراکی میتوانند مکانسیم پراکندن را به بهره وری خوبی برسانند تا حضور یکی از جفت ها قابل تشخیص باشد استراتژی انتخاب قطعه برای دانلود کردن از دیگری به کار گرفته شود. ما آزمایشات را در سطح وسیعی انجام می دهیم و مقیاس های اندازه گیری کارایی را در VANET به دست می اوریم. مقایسات کارایی بین خط شروع پارکینگ های ساکن و سناریو های سیار جاده ای را نشان می دهیم. ما بر این باویم که بسیاری از درس هایی که اموخته ایم و تکنولوژهای که با این اندازه کاری برای آزمایش انتخاب شده اند برای این تحقیق ما بی اعتبار هستند.
ما بقی مقاله به صورت زیر برنامه ریزی شده است . قسمت دوم آرشیو CarTorrent و جزئیات پیاده سازی را نشان میدهد. قسمت سوم تجربه ی نصب ما و نتایج آن را ارائه میدهد . قسمت 4 کار های وابسته به آن را نشان میدهد. و نهایتا قسمت 5 نتیجه گیری های مقاله و کارایی احتمالی زمان فعلی و آتی را در این رابطه نشان میدهد.

بخشی از مقاله انگلیسی:

ABSTRACT

Content sharing using cooperative peer-to-peer model has become increasingly more popular in a vehicular ad hoc network (VANET). The small transmission window from a vehicle to an access point (AP), high mobility of vehicles, and intermittent and short-lived connectivity to an AP provide incentives for vehicles to cooperate with one another to obtain information from the Internet. These characteristics of VANETs naturally stipulate the use of cooperative peer-to-peer paradigm and motivate related content sharing application such as CarTorrent. Building upon previous research on SPAWN[6, 1], we have implemented CarTorrent and deployed it on a real VANET. We have run extensive field tests to affirm the feasibility of the peer-to-peer file sharing application tailored to VANET. To the best of our knowledge, the deployment of such a content sharing application on a real vehicular ad hoc testbed is the first of its kind.

1. INTRODUCTION

Navigation safety requirements have propelled the development and deployment of VANET. Beyond the safety navigation, new types of applications have emerged such as office-on-wheels and on-car entertainment. Among these, file sharing is gaining its momentum: People want to download not only music and movie trailers while driving, but also location-cognizant data such as virtual hotel tour clips. People can download files from road-side access points (APs) that provide Internet connections, which is known as Wardriving [8]. The conventional client-server model will not work neither scale well for the following reasons. First, due to the high mobility, the actual contact time to an AP is short. For example, assuming that the WiFi range is 300m, when driving at the speed of 45mph, we can have 30 seconds of contact period. With the overhead of association, DHCP, and Internet connections, the actual contact period is shorter than 30 seconds. Second, in real environments signal strength is mainly a function of distance; i.e., as the distance from the AP increases, the signal strength decreases. This increases the packet error rate; consequently, the effective throughput that one can achieve is much less than expected. Third, it is neither practical to install APs every 300 meters, nor feasible to stop in the middle of roads to download a file. Thus, we conclude that in reality, the contact period is short, and its goodput is low. To effectively handle this situation, we advocate the use of peer-to-peer file swarming in which users out of AP range can still download parts of files from others. In P2P file swarming such as BitTorrent, a file is divided into the same size pieces, and peers with fractions of a file can exchange whatever pieces available by forming an overlay network. This not only sheds the load of the server, but also increases the availability of pieces, thus expediting the downloading process. However, BitTorrent cannot be directly ported to wireless environments because of the discrepancy between a logical overlay topology and a physical topology of mobile nodes. For instance, a peer who is one hop away in a logical overlay could be located five hops away physically. To maximize the available wireless resources by localizing traffic (i.e., which increases the spatial diversity and reduces the routing overheads), researchers thus far have focused on mapping the logical overlay to physical topology [3, 7, 1]. In particular, SPAWN uses the proximity-driven piece selection strategy, thus further reducing the average hop count of multi-hop pulling. It is known that the proximity-driven piece selection outperforms the conventional “rarest first” piece selection. In this paper, we propose CarTorrent, a BitTorrent-style file swarming protocol in the vehicular environment, by extending SPAWN [1]. For a given file, CarTorrent clients disseminate their piece availability information via gossip- ing (i.e., by k-hop limited scope broadcasting). Each gossip message is forwarded until it reaches to nodes located k-hop away from the originator. Thus, peers can gather statistics such as local topology and piece availability. Statistics are then used to select a piece/peer that is preferably close in proximity. In other words, given that two peers A and B own a rarest piece that C desires, C would choose A because A has a shorter hop count to C than B does. CarTorrent users can send queries to other clients; the query is delay tolerant such that whenever the connectivity is available the query is sent out and resolved. Note that the craving for downloading information, e.g., sightseeing landmarks, movie previews, outweighs the penchant for keeping to oneself and thereby provides incentives for cooperative content sharing. The goal of this paper is to test the feasibility of in-vehicle content sharing (i.e., CarTorrent). Toward this goal we implement CarTorrent and measure its performance in a real VANET testbed. The use of the peer-to-peer application on a real VANET testbed is the first of its kind. We show that peers can utilize the gossip mechanism to recognize one another’s presence and employ the piece-selection strategy to optimally download files from one another. We run extensive field tests and obtain performance measurements in a real VANET testbed. We demonstrate performance comparisons between baseline static parking lot and real road mobile scenarios. We believe that many lessons learned and technologies picked up to set up a testbed of this size are invaluable to VANET research. The rest of this paper is organized as follows. Section 2 illustrates CarTorrent’s architecture and implementation details. Section 3 presents our experiment setup and results. Section 4 shows the related work. Finally, Section 5 draws conclusion of the paper, and present the possible future work.