OLSR協(xié)議基本原理

1、2022年3月5日OLSR協(xié)議1CONTENTS1423協(xié)議簡(jiǎn)介協(xié)議內(nèi)容仿真實(shí)現(xiàn)2結(jié)果分析1OLSR協(xié)議簡(jiǎn)介31自組網(wǎng) 自組網(wǎng)（常用英文名為Ad Hoc Network）也稱(chēng)為分組無(wú)線網(wǎng)或多跳網(wǎng)，是一組有收發(fā)功能的節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)，它不依賴(lài)于基礎(chǔ)設(shè)施，是臨時(shí)自組織的網(wǎng)絡(luò)。自組網(wǎng)具有自組織性、節(jié)點(diǎn)對(duì)等性、分布式控制、多跳網(wǎng)、臨時(shí)性、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化、鏈路帶寬有限等特點(diǎn)。1OLSR 協(xié) 議 簡(jiǎn) 介41自組網(wǎng)應(yīng)用1OLSR 協(xié) 議 簡(jiǎn) 介51OLSR協(xié)議1OLSR 協(xié) 議 簡(jiǎn) 介6 最優(yōu)鏈路狀態(tài)路由協(xié)議（Optimized Link State Routing）特點(diǎn)： 多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)（MPR）機(jī)制，優(yōu)化

2、泛洪算法，降低了協(xié)議的開(kāi)銷(xiāo)； 先應(yīng)式路由計(jì)算，查找路由時(shí)延?。?最短路徑，路由計(jì)算選擇最短路徑作為最優(yōu)路徑。2OLSR協(xié)議內(nèi)容71主要思想2OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容8l 核心思想：MPR（Multi Point Relay）機(jī)制l 分組格式：HELLO分組、TC（Topology Control）分組l 表格式：鄰居表、MPR Selector表、拓?fù)浔?、路由表l 算法描述：鄰居監(jiān)聽(tīng)、MPR 選擇、生成控制信息、路由計(jì)算12OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容92.1 OLSR協(xié)議核心協(xié)議核心MPR機(jī)制：機(jī)制：節(jié)點(diǎn)選擇部分鄰節(jié)點(diǎn)作為它的中繼節(jié)點(diǎn)，只有被選擇的中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的控制消息。MPR機(jī)制純擴(kuò)散機(jī)制

3、中繼節(jié)點(diǎn)12OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容10MPR機(jī)制中繼節(jié)點(diǎn)l 多跳范圍內(nèi)的消息轉(zhuǎn)發(fā)仍然遵循MPR機(jī)制12OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容112.2.1 HELLO 控制分組控制分組 HELLO分組的作用是鏈路檢測(cè)、發(fā)現(xiàn)鄰居。Message Seq. NoMPR Seq. NoLink TypeReservedLink Message sizeNeighbor AddressNeighbor Address Link TypeReservedLink Message sizeNeighbor AddressNeighbor AddressHELLO分組格式lMessage Seq. No：HELLO分組

4、的序列號(hào)。由生成此分組的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生，用于區(qū)分不同的分組。lMPR Seq. No：MPR的序列號(hào)。用于區(qū)分新舊MPR信息。lLink Type：鏈路類(lèi)型。有3種：非對(duì)稱(chēng)（可聽(tīng)到的）鏈路，對(duì)稱(chēng)鏈路，列表中節(jié)點(diǎn)被選為MPR。lReserved：保留字段。必為“00000000”。lLink Message size：本分組的大小。l Neighbor Address：鄰節(jié)點(diǎn)地址。在同一鏈路類(lèi)型后的鄰節(jié)點(diǎn)列表與節(jié)點(diǎn)之間的鏈路類(lèi)型是相同的。1鄰居監(jiān)聽(tīng)2OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容12ABhellohello*B鄰居表*A鄰居表2.4.1 發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)鄰節(jié)點(diǎn)和二跳鄰節(jié)點(diǎn)鄰節(jié)點(diǎn)和二跳鄰節(jié)點(diǎn)A*B*12OLSR 協(xié)

5、議 內(nèi) 容13ABhello2*B二跳鄰居表BCDA鄰居表2.4.2 發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)鄰節(jié)點(diǎn)和二跳鄰節(jié)點(diǎn)鄰節(jié)點(diǎn)和二跳鄰節(jié)點(diǎn)CD12OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容142.2.2 TC 控制分組控制分組TC分組的作用是聲明MPR信息。TC 分組包含拓?fù)湫畔?，?jié)點(diǎn)通過(guò)該信息計(jì)算路由。TC分組格式lMessage Seq. No：TC 分組序列號(hào)。用來(lái)識(shí)別是否為重復(fù)接收的TC分組lMSSN：MPR Selector 序列號(hào)。與MPR Selector 集合相對(duì)應(yīng)，當(dāng)MPR Selector 集合有變化時(shí)，MSSN 隨之更新。lHop Count：跳數(shù)。TC分組轉(zhuǎn)發(fā)的最大跳數(shù)，當(dāng)為“0”時(shí)，不再轉(zhuǎn)發(fā)。lOrigina

6、tor Address：生成該TC分組的節(jié)點(diǎn)地址。lReserved：保留字節(jié)。必為“000000000000000000000000”。lMPR Selector Address：多點(diǎn)中繼選擇節(jié)點(diǎn)地址。該字段包含節(jié)點(diǎn)的多點(diǎn)中繼選擇節(jié)點(diǎn)的地址列表。Message Seq. NoMSSNHop CountOriginator AddressReservedMPR Selector AddressMPR Selector Address可以從我這到這些節(jié)點(diǎn)12OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容152.2.2 TC 控制分組控制分組 TC分組的作用是聲明MPR信息。TC 分組包含拓?fù)湫畔?，?jié)點(diǎn)通過(guò)該信息計(jì)算路

7、由。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)周期的發(fā)送TC分組，以聲明自己的MPR Selector 集，如果此節(jié)點(diǎn)沒(méi)有被任何節(jié)點(diǎn)選作MPR，則它的MPR Selector 集是空集，那么此節(jié)點(diǎn)不發(fā)送TC分組。節(jié)點(diǎn)的TC分組需要擴(kuò)散至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，這是與HELLO分組不同之處。HELLO分組只在產(chǎn)生HELLO分組的節(jié)點(diǎn)的一跳范圍內(nèi)傳播。12OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容162.3.1 鄰居表鄰居表網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)從HELLO分組中得到其兩跳以?xún)?nèi)的鄰居的信息。lN_addr：節(jié)點(diǎn)的一條鄰居地址。lN_status：節(jié)點(diǎn)與一條鄰居之間鏈路的狀態(tài)。lN_2hop_list：通過(guò)一條鄰居可到達(dá)的兩跳鄰居的列表，包含保持時(shí)間。lN_

8、time：每個(gè)鄰居表?xiàng)l目的保持時(shí)間。鄰居表?xiàng)l目格式12OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容172.3.2 MPR Selector 表表 節(jié)點(diǎn)為判斷轉(zhuǎn)發(fā)哪些控制消息，需要維護(hù)一張MPR Selector 表。此表包含節(jié)點(diǎn)的MPR Selector。當(dāng)接收到MPR Selector 的控制分組，節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)分組，否則不轉(zhuǎn)發(fā)。lMS_addr ：MPR Selector節(jié)點(diǎn)地址。lMS_seq_num：MPR Selector 集的序列號(hào)。用來(lái)區(qū)分MPR Selector 集的新舊。lMS_time：該MPR Selector 集條目的保持時(shí)間。如過(guò)期，刪除該條目。MPR Selector 表格式12OLSR 協(xié)

9、 議 內(nèi) 容182.3.3 拓?fù)渫負(fù)浔肀砭W(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)一張拓?fù)浔?，記錄從TC分組中得到的拓?fù)湫畔ⅲ⒂纱诵畔⒂?jì)算路由。節(jié)點(diǎn)將網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)的多點(diǎn)中繼信息作為拓?fù)錀l目記錄在拓?fù)浔碇?。拓?fù)錀l目格式 此條目說(shuō)明了T_dest已經(jīng)選擇T_last作為MPR，而且T_last已經(jīng)發(fā)布了序列號(hào)為T(mén)_seq的MPR Selector 集信息。T_time作為保持時(shí)間，過(guò)期就刪除該條目。12OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容192.3.4 路由路由表表lR_dest_addr：目的節(jié)點(diǎn)地址。lR_next_addr：下一跳節(jié)點(diǎn)的地址。lR_dist：本節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)。路由表格式12OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容

10、202.4.3 生成控制信息生成控制信息網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到TC分組構(gòu)建拓?fù)浔項(xiàng)l目。當(dāng)接收到一個(gè)TC分組后，執(zhí)行以下步驟：（1）如果拓?fù)浔碇写嬖诘臈l目T_last與接受到的TC分組初始發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址相同，并且TC分組的MSSN值小于該條目T_seq，那么丟掉此分組。（2）如果拓?fù)浔碇写嬖诘臈l目T_last與接受到的TC分組初始發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址相同，并且TC分組的MSSN值大于該條目T_seq，那么刪除拓?fù)浔碇兴性揟_last的條目，并且記錄新的拓?fù)湫畔ⅰ＃?）如果拓?fù)浔碇胁淮嬖谂c接受到的TC分組初始發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址相同的T_last條目，則在拓?fù)浔碇杏涗浶碌耐負(fù)錀l目。OLSR：拓?fù)浣?2OLSR 協(xié) 議 內(nèi) 容222.4.4 路由計(jì)算路由計(jì)算l OLSR路由協(xié)議采用Dijkstra最短路徑選路算法進(jìn)行選路。2O L S R 協(xié) 議Optimized Link State Routing ProtocolOLSR協(xié)議優(yōu)點(diǎn)和局限優(yōu)點(diǎn)：lOLSR協(xié)議是一種先應(yīng)式路由協(xié)議，具有查找路由時(shí)延小的優(yōu)點(diǎn)。lOLSR協(xié)議采用MPR機(jī)制，只有MPR節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)向全網(wǎng)泛洪T(mén)C控制消息，從而減少了協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)。lOLSR路由協(xié)議采用Dijkstra最短路徑選路算法進(jìn)行選路。l縮減了控制分組的大小。節(jié)點(diǎn)并不發(fā)布它與所有鄰節(jié)點(diǎn)的