無線自組網(wǎng)-2資料

1、無線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)計(jì)算技術(shù)無線自組織網(wǎng)絡(luò)(wnglu)攻防原理與實(shí)踐共六十七頁基礎(chǔ)知識(shí)概述(i sh)：Ad Hoc路由需要進(jìn)行通信的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可能不在相互的無線信號(hào)(xnho)范圍內(nèi)需要其它節(jié)點(diǎn)承擔(dān)轉(zhuǎn)發(fā)工作節(jié)點(diǎn)移動(dòng)后需要重新建立新的路由多跳路由移動(dòng)共六十七頁傳統(tǒng)的路由協(xié)議不適(bsh)用于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)加入(jir)、離開、移動(dòng)等路由算法還未收斂,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就發(fā)生變化有限的系統(tǒng)帶寬、能量等資源周期性地公告路由信息嚴(yán)重降低系統(tǒng)的性能間歇性的網(wǎng)絡(luò)分割傳統(tǒng)路由協(xié)議容易形成路由回路單向的無線傳輸信道傳統(tǒng)路由協(xié)議一般假設(shè)鏈路是對(duì)稱的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化減少路由開銷引入按需路由在路由

2、時(shí)考慮能量等約束條件共六十七頁多條路由的發(fā)現(xiàn)(fxin)與維護(hù)常見自組網(wǎng)路由協(xié)議： 先應(yīng)式（表驅(qū)動(dòng)）、反應(yīng)式（按需驅(qū)動(dòng)）、混合式：先應(yīng)式（表驅(qū)動(dòng)）路由協(xié)議：節(jié)點(diǎn)無論當(dāng)前是否有數(shù)據(jù)需要發(fā)送(f sn)，都事先計(jì)算出到所有節(jié)點(diǎn)的路由表，并且周期地進(jìn)行維護(hù)和更新這些路由表以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?。?yōu)點(diǎn)：是路由發(fā)現(xiàn)無延遲缺點(diǎn)：是路由表維護(hù)花費(fèi)的系統(tǒng)開銷大。共六十七頁多條路由的發(fā)現(xiàn)(fxin)與維護(hù)常見自組網(wǎng)路由協(xié)議： 先應(yīng)式（表驅(qū)動(dòng)）、反應(yīng)式（按需驅(qū)動(dòng)）、混合式：反應(yīng)式（按需驅(qū)動(dòng)）：只是在源節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)通信的需要時(shí)才計(jì)算路由優(yōu)點(diǎn)：節(jié)電且不需要花費(fèi)(hufi)代價(jià)來維護(hù)無用的路由缺點(diǎn)：路由發(fā)現(xiàn)延遲很大且不可預(yù)測(cè)

3、。混合式：局部使用先應(yīng)式，廣域使用按需路由算法。共六十七頁路由協(xié)議(xiy)Ad Hoc路由協(xié)議(xiy)表驅(qū)動(dòng)路由先驗(yàn)式(Proactive)按需路由反應(yīng)式(Reactive)ZRPDSDVTBRPFCGSROLSRLMRABRDSRAODVTORASSRDYMOOLSR: Optimized Link State RoutingTBRPF: Topology Dissemination Based on Reverse-Path ForwardingAODV: Ad Hoc On Demand Distance VectorDSR: Dynamic Source Routing DTMO:

4、 Dynamic MANET On-demand Routing共六十七頁表驅(qū)動(dòng)(q dn)（Table Driven）路由先驗(yàn)式(Proactive)路由傳統(tǒng)(chuntng)的分布式最短路徑路由協(xié)議鏈路狀態(tài)或者距離向量所有節(jié)點(diǎn)周期性更新“可達(dá)”信息每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)到網(wǎng)絡(luò)中所有其它節(jié)點(diǎn)的路由所有路由都已存在并且隨時(shí)可用DSDV、OLSR、TBRPF路由延時(shí)小，但是路由開銷大共六十七頁按需(On-demand)路由反應(yīng)式(Reactive)路由源節(jié)點(diǎn)(ji din)根據(jù)需要通過路由發(fā)現(xiàn)過程來確定路由控制消息采用泛洪（Flooding）方式兩種實(shí)現(xiàn)技術(shù)源路由（分組攜帶完整的路由信息）逐跳（Hop-b

5、y-Hop）路由DSR、AODV、DYMO路由延時(shí)大，但是(dnsh)路由開銷小共六十七頁混合(hnh)路由Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)劃分為區(qū)域每個(gè)節(jié)點(diǎn)(ji din)在區(qū)域內(nèi)部采用表驅(qū)動(dòng)路由對(duì)于區(qū)域外節(jié)點(diǎn)采用按需路由簇和區(qū)域的不同簇內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)都與簇首直接通信，簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)間的通信一般是兩跳區(qū)域的大小沒有限制，區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)通信可以多跳ZRP：Zone Routing Protocol減少了域內(nèi)的路由延時(shí)減少了域外的路由開銷區(qū)域半徑的選擇小: 節(jié)點(diǎn)移動(dòng)快的密集網(wǎng)絡(luò)大: 節(jié)點(diǎn)移動(dòng)慢的稀疏網(wǎng)絡(luò)共六十七頁Ad Hoc路由協(xié)議(xiy)的性能指標(biāo)端到端數(shù)據(jù)吞吐量和延時(shí)反映了數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量路由獲取時(shí)間有數(shù)據(jù)要發(fā)送到發(fā)送

6、出去的時(shí)間亂序分組發(fā)送率衡量無連接路由協(xié)議應(yīng)用于需要有序發(fā)送的傳輸層協(xié)議例如TCP時(shí)的性能路由協(xié)議的效率路由控制(kngzh)消息/發(fā)送數(shù)據(jù)路由協(xié)議的性能在不同環(huán)境表現(xiàn)不同,因此需要根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)使用不同的路由協(xié)議共六十七頁Ad Hoc的協(xié)議(xiy)與協(xié)議(xiy)棧自組網(wǎng)中必須在一次通信時(shí)解決的問題(wnt)：如何將數(shù)據(jù)分組包含的比特轉(zhuǎn)化為信號(hào)發(fā)送和接收？如何能夠保證傳輸?shù)男畔⒈忍乜煽?？多?jié)點(diǎn)共享信道時(shí)，這些節(jié)點(diǎn)如何分配使用信道？路由表如何生成？網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓臅r(shí)候如何修改路由表？自組網(wǎng)研究過程中采用將協(xié)議棧分層的方法將問題分解到各個(gè)層分別加以研究。自組網(wǎng)采用ISO七層協(xié)議模型加以分析和研究。

7、最具特色的兩層：MAC和網(wǎng)絡(luò)層。7應(yīng)用層6表示層5會(huì)話層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層2鏈路控制層MAC子層1物理層OSI 網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議模型共六十七頁 Ad Hoc的協(xié)議(xiy)與協(xié)議(xiy)棧自組網(wǎng)通信采用分組傳輸方式：首先將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)打成若干個(gè)分組，然后依次(yc)傳輸例 A-B-C-D-E，B接收，查路由表，確定下一跳C，直至發(fā)給E數(shù)據(jù)分組結(jié)構(gòu)=控制部分+數(shù)據(jù)部分。其中，控制部分=源地址+目的地址+其它控制信息數(shù)據(jù)部分=數(shù)據(jù)部分共六十七頁2.3.3 多條路由的發(fā)現(xiàn)(fxin)與維護(hù)自組網(wǎng)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)目標(biāo)：要求計(jì)算(j sun)出的路由具有良好的性質(zhì)，例如跳數(shù)少、鏈路穩(wěn)定可靠、傳輸時(shí)延小等要求協(xié)議

8、能夠快速地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓舐酚捎?jì)算與維護(hù)引入的控制的開銷小移動(dòng)共六十七頁表驅(qū)動(dòng)（先驗(yàn)(xin yn)式）路由協(xié)議共六十七頁帶目的地序列號(hào)的距離(jl)向量協(xié)議(DSDV)Destination-Sequenced Distance-VectorDV (Distance Vector)算法(sun f)DSDV協(xié)議共六十七頁DV算法(sun f)概述基于分布式Bellman-Ford算法尋找從源點(diǎn)到某個(gè)點(diǎn)的最短路徑每個(gè)節(jié)點(diǎn)都維護(hù)一張路由表所有可達(dá)的目的地到達(dá)目的地的下一跳到達(dá)目的地的“距離”（開銷）節(jié)點(diǎn)向鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由更新消息定期更新：即使節(jié)點(diǎn)路由表無變化觸發(fā)更新：節(jié)點(diǎn)路由表中某條路由發(fā)

9、生變化路由更新消息包含列表格式節(jié)點(diǎn)在收到“更好”路由的情況下更新路由表具有更小的開銷：對(duì)于同一個(gè)目的地，來自不同的下一跳更新開銷：對(duì)于同一(tngy)目的地，來自相同的下一跳DV: Distance Vector 共六十七頁DV算法(sun f)過程初始化ABCDest.NextMetricAA0BB3C-32Dest.NextMetricBB0AA3CC2Dest.NextMetricCC0BB2A-路由更新(gngxn)ABCDest.NextMetricAA0BB3CB532Dest.NextMetricBB0AA3CC2Dest.NextMetrictCC0BB2AB5路由更新消息共六

10、十七頁DV算法中的計(jì)數(shù)(j sh)到無窮問題ABC32Dest.NextMetricBB0AA3CC2Dest.NextMetricCC0BB2AB5Dest.NextMetricBB0AACC2Dest.NextMetricBB0AC7CC2Dest.NextMetricCC0BB2AB9無窮(wqing)計(jì)數(shù)！共六十七頁DV算法不能直接(zhji)用于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)計(jì)數(shù)到無窮問題部分解決方法選擇(xunz)一個(gè)相對(duì)較小的數(shù)作為無窮大水平分割 (split horizon)：當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)把路由更新發(fā)送給相鄰節(jié)點(diǎn)時(shí)，它并不把從各個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)處學(xué)到的路由再回送給該節(jié)點(diǎn)無法發(fā)現(xiàn)路由循環(huán)限制了網(wǎng)絡(luò)的可

11、擴(kuò)展性對(duì)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由循環(huán)有效，更大的路由循環(huán)需要更強(qiáng)的措施共六十七頁DSDV協(xié)議(xiy)概述基于DV算法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)需要的存儲(chǔ)空間?。ㄖ豁毢袜従庸?jié)點(diǎn)交換路由信息）確保無路由回路路由表中的每個(gè)表項(xiàng)都帶有目的地序列號(hào)（由目的節(jié)點(diǎn)生成）對(duì)拓?fù)渥兓茏鞒隹焖俜磻?yīng)路由表有顯著變化時(shí)立即啟動(dòng)路由公告(Router Advertisement)但是等待不穩(wěn)定路由的公告，以減緩路由波動(dòng)(damping fluctuations)先驗(yàn)(xin yn)式（表驅(qū)動(dòng)）路由節(jié)點(diǎn)維護(hù)到所有目的地的路由信息路由信息必須周期性的更新（無休眠節(jié)點(diǎn)）利弊？即使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錈o變化也存在著通信開銷維護(hù)的路由可能從不使用DSDV:

12、Destination-Sequenced Distance Vector 共六十七頁DSDV路由表序列號(hào)（Sequence number ）由目的(md)端產(chǎn)生，用來防止出現(xiàn)路由回路，并確保路由信息是最新的；格式： Dest_NNN加入時(shí)間（Install Time）路由表項(xiàng)的創(chuàng)建時(shí)間，用來刪除過期表項(xiàng)Stable Data 指向一個(gè)包含有路由穩(wěn)定狀態(tài)信息的表目的節(jié)點(diǎn)地址/最近沉淀時(shí)間/平均沉淀時(shí)間 用于緩解網(wǎng)絡(luò)中的路由波動(dòng)Dest.MetricNextSeq. NrInstall TimeStable DataAA0A-550001000Ptr_ABB1B-102001200Ptr_BCB

13、3C-588001200Ptr-CDB4D-312001200Ptr_D對(duì)于同一個(gè)目的地節(jié)點(diǎn)可能(knng)接收到來自其它節(jié)點(diǎn)的多條路由信息，settling time為第一條路由和最佳路由之間的時(shí)間間隔共六十七頁DSDV路由公告(gnggo)向每個(gè)鄰居公告自己的路由信息目的節(jié)點(diǎn)地址Metric：到目的節(jié)點(diǎn)的開銷，一般為到目的節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)目的地序列號(hào)其它信息（例如硬件地址等）設(shè)置序列號(hào)信息的規(guī)則每次公告增加自己的目的地序列號(hào)（只使用偶數(shù)值(shz)）如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)不再可達(dá)（timeout）,則將該節(jié)點(diǎn)的序列號(hào)加1（奇數(shù)序列號(hào)），并且設(shè)置metric為共六十七頁DSDV路由選擇(xunz)將更新信息

14、與自己的路由表比較選擇具有更大目的地序列號(hào)的路由，這將保證始終使用(shyng)來自目的地的最新信息當(dāng)序列號(hào)相等時(shí)，選擇具有更好metric的路由共六十七頁DSDV協(xié)議操作(cozu)：更新前路由表Dest.NextMetricSeqAA1A-550BB0B-100C C1C-588Dest.NextMetricSeqAA0A-550BB1B-100C B2C-588Dest.NextMetricSeq.AB2A-550BB1B-100C C0C-588ABC共六十七頁DSDV協(xié)議操作(cozu)：路由公告B遞增序列號(hào) 100 - 102B向鄰居A、C廣播路由信息(xnx)，其中包含有目的地序

15、列號(hào)Dest.NextMetricSeqAA0A-550BB1B-100C B2C-588Dest.NextMetricSeqAA1A-550BB0B-102C C1C-588Dest.NextMetricSeq.AB2A-550BB1B-100C C0C-588ABC共六十七頁DSDV協(xié)議操作(cozu)：更新后路由表Dest.NextMetricSeqAA0A-550BB1B-102C B2C-588Dest.NextMetricSeqAA1A-550BB0B-102C C1C-588Dest.NextMetricSeq.AB2A-550BB1B-102C C0C-588ABC共六十七頁對(duì)

16、拓?fù)渥兓?binhu)的反應(yīng)立即公告原則有關(guān)新路由、鏈路斷開和metric變化的信息立即傳遞給鄰居節(jié)點(diǎn)(ji din)兩種更新模式（完全更新/增量更新）完全更新：發(fā)送自己路由表中的所有路由信息增量更新：只發(fā)送路由表中那些發(fā)生變化的表項(xiàng)（能包含在一個(gè)單獨(dú)的分組中發(fā)送）共六十七頁DSDV協(xié)議操作：新節(jié)點(diǎn)(ji din)加入Dest.NextMetricSeq.AA0A-550BB1B-104C B2C-590Dest.NextMetricSeq.AA1A-550BB0B-104CC1C-590Dest.NextMetricSeq.AB2A-550BB1B-104CC0C-5901. D第一次廣播(

17、gungb), 發(fā)送序列號(hào)D-000ABCD共六十七頁DSDV協(xié)議(xiy)操作：新節(jié)點(diǎn)加入Dest.NextMetricSeq.AB2A-550BB1B-104CC0C-590DD1D-0002. 插入(ch r)到D的表項(xiàng)，序列號(hào)為D-000Dest.NextMetricSeq.AA0A-550BB1B-104C B2C-590Dest.NextMetricSeq.AA1A-550BB0B-104CC1C-590ABCD共六十七頁DSDV協(xié)議(xiy)操作：新節(jié)點(diǎn)加入C, 0, C-592)Dest.NextMetricSeq.AB2A-550BB1B-104CC0C-592DD1D-00

18、03. C遞增自己(zj)的序列號(hào)到C-592，然后立即廣播自己的新路由表Dest.NextMetricSeq.AA0A-550BB1B-104C B2C-590Dest.NextMetricSeq.AA1A-550BB0B-104CC1C-590ABCD共六十七頁DSDV協(xié)議操作(cozu)：新節(jié)點(diǎn)加入4. B獲取(huq)新的路由信息并且更新路由表Dest.NextMetricSeq.AC3A-550BC2B-104CC1C-592DD0D-000D從C獲取路由表信息并且生成自己的路由表ABCDDest.NextMetricSeq.AB2A-550BB1B-104CC0C-592DD1D-

19、000Dest.NextMetricSeq.AA0A-550BB1B-104C B2C-590Dest.NextMetricSeq.AA1A-550BB0B-104CC1C-592DC2D-000共六十七頁DSDV協(xié)議操作(cozu)：鏈路斷開Dest.NextMetricSeq.DC2D-100Dest.NextMetricSeq.DB3D-100Dest.NextMetricSeq.DD1D-100因?yàn)锽廣播(gungb)的到達(dá)D的路由信息中的序列號(hào)小于C維護(hù)的D的序列號(hào)，因此C認(rèn)為B的廣播的是過期路由信息，不予采納1. C檢測(cè)到鏈路斷開-序列號(hào)遞增1(當(dāng)且僅當(dāng)這種情況不是目的節(jié)點(diǎn)設(shè)置序列

20、號(hào)-奇數(shù)序列號(hào))2. B廣播到達(dá)D的路由信息ABCD避免了循環(huán)避免了計(jì)數(shù)到無窮DDD-101共六十七頁DSDV協(xié)議操作(cozu)：立即公告4. B立即傳送更新消息(xio xi)給A(更新信息具有更大的序列號(hào)，因此將取代A中原有表項(xiàng))3. C立即傳遞更新信息給B (更新信息具有更大的序列號(hào)，因此將取代B中原有表項(xiàng))ABCDDest.NextMetricSeq.DC2D-100Dest.NextMetricSeq.DB3D-100Dest.NextMetricSeq.DDD-101(D, , D-101)DBD-101DCD-101共六十七頁DSDV協(xié)議操作(cozu)：路由波動(dòng)2. A收到來

21、自(li z)P的路由更新消息10 Hops11 HopsAPQDDest.NextMetricSeq.DQ14D-100DP15D-1021. D公告序列號(hào)為D-102的路由更新路由表中到D的表項(xiàng)立即進(jìn)行路由公告3. A收到來自Q的路由更新消息DQ14D-102更新路由表中到D的表項(xiàng)立即進(jìn)行路由公告由于D或者任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由更新消息到達(dá)節(jié)點(diǎn)A時(shí)存在著時(shí)間差,就會(huì)導(dǎo)致不必要的路由公告路由表波動(dòng)共六十七頁DSDV協(xié)議(xiy)操作：減緩路由波動(dòng)在一個(gè)單獨(dú)的表中記錄每條路由的最近的和平均的Settling TimeSettling Time：第一條路由和最佳路由之間的時(shí)間間隔路由表中的stabl

22、e data指向該表A在包含(bohn)新序列號(hào)的第一條路由到達(dá)時(shí)更新路由表，但是等待一段時(shí)間再?gòu)V播該條路由等待時(shí)間=2*(avg. Setting Time)10 Hops11 HopsAPQD可緩解大型網(wǎng)絡(luò)的路由波動(dòng)問題，從而避免不必要的公告，節(jié)約了帶寬共六十七頁DSDV總結(jié)(zngji)優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單（基本上與DV算法一致(yzh)）通過目的地序列號(hào)避免了路由循環(huán)，解決了DV算法中的計(jì)數(shù)到無窮問題無路由發(fā)現(xiàn)延時(shí)（先驗(yàn)式路由）缺點(diǎn)所有節(jié)點(diǎn)都必須公告路由，因此不支持休眠（不能直接用于傳感器網(wǎng)絡(luò)）收斂慢（DV路由的特性）開銷大：大部分的路由信息從不使用可擴(kuò)展性是一個(gè)主要問題（所有先驗(yàn)式路由都存在的問

23、題）共六十七頁優(yōu)化鏈路狀態(tài)(zhungti)路由協(xié)議(OLSR)Optimized Link State Routing Protocol先驗(yàn)式的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議基于多點(diǎn)中繼（MPR）的概念的優(yōu)化只有MPR轉(zhuǎn)發(fā)(zhun f)廣播消息，減少了消息開銷只有MPR產(chǎn)生鏈路狀態(tài)信息，減少了網(wǎng)絡(luò)中廣播消息的數(shù)量MPR可能選擇只報(bào)告它和該MPR選舉節(jié)點(diǎn)之間的鏈路，因此在網(wǎng)絡(luò)中只散發(fā)部分鏈路狀態(tài)信息RFC3626共六十七頁基于(jy)拓?fù)鋸V播的反向路徑轉(zhuǎn)發(fā)TBRPFTopology Broadcast based on Reverse-Path Forwarding本質(zhì)上是一種鏈路狀態(tài)協(xié)議協(xié)議組成鄰居發(fā)現(xiàn)

24、模塊路由模塊與傳統(tǒng)鏈路狀態(tài)協(xié)議的差別(chbi)拓?fù)涓孪⒏÷酚砷_銷更少更適合拓?fù)溲杆僮兓臒o線網(wǎng)絡(luò)RFC3684共六十七頁按需（反應(yīng)式）路由協(xié)議(xiy)共六十七頁動(dòng)態(tài)(dngti)源路由協(xié)議(DSR)Dynamic Source Routing按需路由節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)過程反應(yīng)型路由，僅維護(hù)活躍的路由源路由發(fā)送節(jié)點(diǎn)在分組中攜帶到達(dá)目的(md)節(jié)點(diǎn)的路由信息（轉(zhuǎn)發(fā)分組的完整的節(jié)點(diǎn)序列）不需要中間節(jié)點(diǎn)維護(hù)路由信息節(jié)點(diǎn)緩存到目的節(jié)點(diǎn)的多條路由避免了在每次路由中斷時(shí)都需要進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)，因此能夠?qū)ν負(fù)渥兓鞒龈斓姆磻?yīng)，共六十七頁DSR協(xié)議(xiy)組成路由發(fā)現(xiàn)（Route Dis

25、covery）只有在源節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才啟動(dòng)幫助源節(jié)點(diǎn)獲得到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由路由維護(hù)（Route Maintenance）在源節(jié)點(diǎn)在給目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前路由的可用情況當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓瘜?dǎo)致路由故障時(shí)切換到另一條路由或者重新發(fā)起(fq)路由發(fā)現(xiàn)過程路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)都是按需進(jìn)行的不需要周期性路由公告不需要感知鏈路狀態(tài)不需要鄰居檢測(cè)共六十七頁DSR路由發(fā)現(xiàn)(fxin)：路由請(qǐng)求源節(jié)點(diǎn)向鄰居節(jié)點(diǎn)廣播路由請(qǐng)求（RREQ：Route Request）消息源節(jié)點(diǎn)地址目的(md)節(jié)點(diǎn)地址路由記錄：紀(jì)錄從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)路由中的中間節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求ID中間節(jié)點(diǎn)接收到RREQ后，將自己的地址附在路由紀(jì)錄中ABCD

26、EF(A-)(A-F)(A-)(A-B-)(A-B-C-)(A-B-C-)(A-B-C-E-)共六十七頁DSR路由發(fā)現(xiàn)：中間(zhngjin)節(jié)點(diǎn)處理中間節(jié)點(diǎn)維護(hù)(wih)序列對(duì)列表重復(fù)RREQ檢測(cè)如果接收到的RREQ消息中的存在于本節(jié)點(diǎn)的序列對(duì)列表中如果接收到的RREQ消息中的路由紀(jì)錄中包含本節(jié)點(diǎn)的地址如果檢測(cè)到重復(fù)，則中間節(jié)點(diǎn)丟棄該RREQ消息ABCDEF(A-)(A-F)(A-)(A-B-)(A-B-C-)(A-B-C-)(A-B-C-E-)丟棄F轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ共六十七頁DSR路由發(fā)現(xiàn)(fxin)：路由應(yīng)答目的節(jié)點(diǎn)收到RREQ后，給源節(jié)點(diǎn)返回路由應(yīng)答(yngd)（RREP：Route R

27、eply）消息拷貝RREQ消息中的路由紀(jì)錄源節(jié)點(diǎn)收到RREP后在本地路由緩存中緩存路由信息(A-B-C-D)ABCDEF(A-B-C-D)(A-B-C-D)共六十七頁DSR路由發(fā)現(xiàn)(fxin)：非對(duì)稱信道對(duì)稱信道目的節(jié)點(diǎn)(ji din)到源節(jié)點(diǎn)(ji din)的路由即為源節(jié)點(diǎn)(ji din)到目的節(jié)點(diǎn)(ji din)的反向路由非對(duì)稱信道如果目的節(jié)點(diǎn)的路由緩存中有到達(dá)源節(jié)點(diǎn)的路由，則直接使用否則目的節(jié)點(diǎn)需要發(fā)起到源節(jié)點(diǎn)的路由請(qǐng)求過程，同時(shí)將RREP消息稍帶在新的RREQ消息中共六十七頁DSR路由維護(hù)(wih)逐跳證實(shí)機(jī)制鏈路層確認(rèn)被動(dòng)(bidng)確認(rèn)（監(jiān)聽其它節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)發(fā)送）其它高層要求DS

28、R軟件返回確認(rèn)端到端證實(shí)機(jī)制無法確定故障發(fā)生的位置共六十七頁DSR逐跳證實(shí)(zhngsh)機(jī)制如果數(shù)據(jù)分組被重發(fā)了最大次數(shù)仍然沒有收到下一跳的確認(rèn)，則節(jié)點(diǎn)向源端發(fā)送路由錯(cuò)誤（Route Error）消息，并且指明中斷的鏈路源端將該路由從路由緩存中刪除如果源端路由緩存中存在另一條到目的節(jié)點(diǎn)的路由則使用該路由重發(fā)分組否則(fuz)重新開始路由發(fā)現(xiàn)過程ABCDEF(A-B-C-E-)Route Error共六十七頁DSR優(yōu)化：路由緩存(1) 每個(gè)節(jié)點(diǎn)緩存它通過任何方式獲得的新路由轉(zhuǎn)發(fā)RREQ獲得從本節(jié)點(diǎn)到RREQ路由記錄中所有(suyu)節(jié)點(diǎn)的路由，例如E轉(zhuǎn)發(fā)RREQ(A-B-C)獲得到到A的路由(

29、C-B-A)轉(zhuǎn)發(fā)RREP獲得本節(jié)點(diǎn)到RREP路由紀(jì)錄中所有節(jié)點(diǎn)的路由，例如B轉(zhuǎn)發(fā)RREP(A-B-C-D)獲得到D的路由(C-D)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組獲得從本節(jié)點(diǎn)到數(shù)據(jù)分組節(jié)點(diǎn)列表中所有節(jié)點(diǎn)的路由，例如E轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組(A-B-C)獲得到A的路由(C-B-A)監(jiān)聽相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送的分組（RREQ、RREP、數(shù)據(jù)分組等）(A-B-C-D)ABCDEF(A-B-C-D)(A-B-C-D)ABCDEF(A-)(A-F)(A-)(A-B-)(A-B-C-)(A-B-C-)(A-B-C-E-)以上(yshng)均假設(shè)信道是對(duì)稱的!共六十七頁DSR優(yōu)化：路由緩存(2)中間節(jié)點(diǎn)使用緩存的到目的節(jié)點(diǎn)的路由響應(yīng)(xingyn

30、g)RREQRREP中的路由紀(jì)錄=RREQ中的路由紀(jì)錄+緩存的到目的節(jié)點(diǎn)的路由ABCDEF(B-C-D)(A-B-C-D)(A-)共六十七頁DSR優(yōu)化：路由緩存(3)錯(cuò)誤路由緩存網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓沟?sh de)緩存的路由失效影響和感染其它節(jié)點(diǎn)，使用該路由緩存的路由將不可用當(dāng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由緩存回應(yīng)RREP時(shí)，其它監(jiān)聽到此RREP的節(jié)點(diǎn)會(huì)更改自己緩存的路由，從而感染錯(cuò)誤路由緩存設(shè)置緩存路由的有效期，過期(guq)即刪除共六十七頁DSR優(yōu)化：路由緩存(4)RREP風(fēng)暴節(jié)點(diǎn)廣播到某個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的RREQ，當(dāng)其鄰居節(jié)點(diǎn)的路由緩存中都有到該目的節(jié)點(diǎn)的路由時(shí)，每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)都試圖以自己緩存的路由響應(yīng)，由此造成(z

31、o chn)RREP風(fēng)暴RREP風(fēng)暴將浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬，并且加劇消息沖突ABCDEF(B-A)G(C-B-A)(F-A)(E-C-B-A)G發(fā)起到A的路由發(fā)現(xiàn)(fxin)過程共六十七頁DSR優(yōu)化：路由緩存(5)預(yù)防RREP風(fēng)暴每個(gè)節(jié)點(diǎn)延時(shí)D發(fā)送RREPD與節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)成正比，使得到目的節(jié)點(diǎn)有最短路徑的RREP最先發(fā)送節(jié)點(diǎn)將接口設(shè)置成混雜模式(promiscuous)，監(jiān)聽是否(sh fu)存在有比自己更短的到目的節(jié)點(diǎn)的路徑，如果有，則不發(fā)送本節(jié)點(diǎn)的RREPD=H*（h-1+r）其中(qzhng)H是每條鏈路的傳播延時(shí)h是自己返回的路徑長(zhǎng)度，即到目的節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)r是0或者1共六十七頁DSR總結(jié)

32、(zngji)優(yōu)點(diǎn)僅在需要通信的節(jié)點(diǎn)間維護(hù)路由，減少了路由維護(hù)開銷路由緩存技術(shù)能夠進(jìn)一步減少路由發(fā)現(xiàn)的代價(jià)通過采用路由緩存技術(shù)，能夠發(fā)現(xiàn)多條到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由支持非對(duì)稱信道缺點(diǎn)采用源節(jié)點(diǎn)路由，每個(gè)數(shù)據(jù)分組頭標(biāo)中都要攜帶路由信息，增加了網(wǎng)絡(luò)開銷由于采用廣播，用于路由發(fā)現(xiàn)的控制消息可能波及到全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，需要這些消息的傳輸距離（跳數(shù)）RREP風(fēng)暴問題(wnt)錯(cuò)誤路由緩存問題共六十七頁AODV協(xié)議(xiy)Ad Hoc On Demand Distance Vector RoutingAODV結(jié)合了DSR和DSDV使用DSR中基于廣播的路由發(fā)現(xiàn)機(jī)制每個(gè)節(jié)點(diǎn)都維護(hù)路由表，采用DSDV逐跳(Hop-by-

33、Hop)路由、序列號(hào)數(shù)據(jù)分組不再攜帶完整的路由信息僅維護(hù)活躍的路由AODV特點(diǎn)與DSDV協(xié)議相比,采用按需路由,不需要維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?tu p)信息,只有在發(fā)送分組且沒有到目的節(jié)點(diǎn)的路由時(shí)才發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)過程與DSR協(xié)議相比,由于節(jié)點(diǎn)建立和維護(hù)路由表,分組中不需攜帶完整的路由信息僅適用于對(duì)稱信道路由表僅維護(hù)一條到目的節(jié)點(diǎn)的路由RFC3561共六十七頁混合(hnh)路由協(xié)議共六十七頁區(qū)域(qy)路由協(xié)議(ZRP)Zone Routing Protocol區(qū)域(zone)的劃分整個(gè)網(wǎng)絡(luò)被劃分為若干個(gè)以節(jié)點(diǎn)(ji din)為中心,一定跳數(shù)為半徑的區(qū)域區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)與設(shè)定的區(qū)域半徑有關(guān)路由策略每個(gè)節(jié)點(diǎn)

34、在區(qū)域內(nèi)部采用表驅(qū)動(dòng)路由對(duì)于區(qū)域外節(jié)點(diǎn)采用按需路由共六十七頁ZRP路由架構(gòu)(ji u)區(qū)域內(nèi)路由協(xié)議IARP ( IntrAzone Routing Protocol)采用表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議，節(jié)點(diǎn)之間周期性地交換路由信息獲得到域內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的最新路由距離向量路由協(xié)議DSDV等鏈路狀態(tài)路由協(xié)議OLSR等完成區(qū)域內(nèi)部節(jié)點(diǎn)間的路由功能區(qū)域間路由協(xié)議IERP (IntErzone Routing Protocol)采用按需路由協(xié)議完成與區(qū)域外節(jié)點(diǎn)間的路由功能邊界傳播(chunb)協(xié)議BRP (Bordercast Resolution Protocol)BRP協(xié)議使得路由查詢分組只在邊界節(jié)點(diǎn)之間廣播共六十七頁ZRP路由架構(gòu)(ji u)區(qū)域內(nèi)路由協(xié)議(xiy) IARP: IntrAzone Routing Protocol區(qū)域間路由協(xié)議 IERP: IntErzone Routing Protocol邊界傳播協(xié)議 BRP: Bordercast Resolution Protocol共六十七頁ZRP路由過程(guchng)Z(A)=A, B, C, D, E, FA發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)I不在自己的區(qū)域(qy)內(nèi)，向邊界節(jié)點(diǎn)E、F、D廣播路由請(qǐng)求消息邊界節(jié)點(diǎn)E收到路由請(qǐng)求消息后，發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)I在自己的區(qū)域內(nèi)，直接回復(fù)路由應(yīng)答消息