辽宁科技大学硕士论文护-或多张表格,这些表格包含到达网络中其它所有节点的路由信息。当检测到网络拓扑结构发生变化时,节点在网络中发送更新消息。收到更新消息的节点更新自己的表格,以维护一致的、及时的、准确的路由信息。不同的路由表驱动型路由协议的区别在于拓扑更新消息在网络中传播的方式和需要存储的表的类型。路由表驱动型路由协议不断地检测网络拓扑和链路质量的变化,根据变化更新路由表,所以路由表可以准确地反映网络的拓扑结构。源节点一旦要发送报文,可以立即得到到达目的地的路由。典型的路由表驱动型路由协议包括DSDV、OLSR、WRP等协议。f1)DSDV路由协议DSDV协议是基于传统Bellman.Ford路由选择算法经改良而发展出来的,是一个基于路由表驱动的路由协议,它的最大优点是解决了传统距离矢量路由协议中的无穷环路问题。在DSDV路由协议中,每个节点都维护一张路由表,该路由表表项包括目的节点、跳数、下一跳节点和目的节点的序号。其中目的节点的序号有目的节点分配,主要用于判断路由是否过时,并可防止路由环路的产生。每个节点但必须周期性地与临节点交换路由信息,当然也可以根据路由表的改变来出发路由更新。路由表更新有两种方式:一种是全部更新,即拓扑更新消息中将包括整个路由表,主要应用与网络变化较快的情况。另一种方式是部分更新,更新消息中仅包含变化的路由部分,通常适用与网络变化较慢的情况。路由表更新分组在全网内周期性地广播而使路由表保持连贯性。每个节点周期性地将本地路由表传送给邻近节点,或者当其路由表发生变化时,也会将其路由信息传给邻近节点。当无节点移动时,DSDV使用间隔较长、包含多个数据单元的大数据分组进行路由更新;在节点移动时使用较小的数据分组,并且只对移动的节点更新路由,这样降低了整体的开销。当邻近节点收到包含修改的路由表信息后,先比较源节点、目的节点路由序列号的大小,标有更大序列号的路由信息总是被接收,目的节点路由序列号小的路由被淘汰。如果两个更新分组有相同的序列号,则选择跳数(Metric)最小的,而使路由最优(最短)。为了消除最优路由的频繁变化,节点首先根据历史记录,估计产生路由所需的保留时间fsettletime),推迟一个T再发送修改的路由信息。DSDV路由协议中,节点维护着整个网络路由信息,这样在有数据报文需要发送的时候,可以立即进行发送,因而适用于一些对实时性要求较第三章无线Adhoc网络路由技术高的业务和网络环境。但是在拓扑结构变化频繁的无线网络环境中,DSDV可能存在一定的问题,一是节点维护准确路由信息的代价高,要频繁地交换拓扑更新信息:二是有的时候可能刚得到的路由信息随即又失效了。因此DSDV协议主要用于网络规模不是很大,网络拓扑变化相对不是很频繁的网络环境,而在拓扑变化频繁的网络中必须采用其它的方法。(2)0LSR路由协议最优化链路状态(OLSR)协议是为移动AdHoc网络开发的。OLSR协议是路由表格驱动、主动式路由协议,既有规律地与网络中其它节点交换拓扑信息。每个节点从相邻节点中选择一组节点作为“多点中继(MultiPointRelay,MPR)”。在OLSR协议中,只有被选做MPR的节点才负责转发控制消息,将控制消息传送到整个网络中。MPR提供一种高效的靠那个之消息洪泛机制,减少了所要求的传输信息数量。选做MPR的节点还必须负责向网络中报告链路状态信息。当然,对OLSR协议提供到达所有目的节点的最短路径的唯一要求是,MPR节点声明其MPR选择器的链路状态信息。也可以利用其它有效链路状态信息,例如冗余度信息。已经被某些相邻节点选作MPR的节点周期地在其控制信息中播发这个信息。因此,一个节点向网络中播发其可达并选择为一个MPR的节点。在路由计算的时候,各个MPR被用来构成从一个给定节点到达网络中任何目的节点的路由。此外,OLSR协议使用MPR来简化控制消息在网络中的有效洪泛。一个节点从其一跳范围内的对称(即双向连接)相邻节点中选择MPR。因此MPR通过MPR选择路由自动避免了有关在单向链路上传输数据分组的问题f例如,无法接收到数据分组的一跳链路层应答,因为链路层采用这种技术进行但目标传输)。OLSR采用多点中继的思想,显著减少了网络中广播分组的数量,特别适用于网络规模大、节点分布密集、节点间通信频繁的网络。该协议还具有找路延时小的特点。更详细的OSLR协议描述,请看第五章。3.2.2按需路由协议按需路由协议也被称为反应式路由协议、源启动按需路由协议。与主辽宁稃技大学硕士论文动路由协议不同的是,按需路由仅在需要路由时才由源节点创建,因此,拓扑结构和路由表内容是按需建立的,它可篚仅仅是整个拓扑结构信息的一部分。通信过程中维护路由,通信完毕后便不再进行维护。通常,按需路由包括3个过程:路由发现过程、路由维护过程和路由拆除过程。这种路由选择方式只有当源节点需要时才建立路由。当一个节点需要到目的节点的路由时,他会在全网内开始路由发现过程。一旦检验完所有可能的路由排列方式或找到新的路由后就结束路由发现过程。路由建立后,由路由维护程序来维护这条路由,直到它不再被需要或发生链路断开现象。当源节点发现没有去往目的节点的路由时,触发路由发现过程;找到路由后,在通信过程中进行路由维护,此过程一般依靠底层提供的链路失效检验机制进行触发;通信完毕后,路由拆除过程将路由取消。由于重要性不及前两个过程,路由拆除过程在有些协议中被忽略。典型的按需路由协议包括DSR、AODV、TORA等。(1)DsR路由协议DSR路由协议提供快速反应式服务,以便帮助确保数据分组的成功交付,及时在节点移动或者其它网络状况变化的条件下也是如此。DSR路由协议由下列两个主要机制组成,这两个机制共同作用于移动AdHoe网络,完成源路由的寻找和维护。路由寻找机制:节点s希望给目的节点D发送一个分组的时候,使用路由寻找机制来获取~条到达目的节点D的路由。路由寻找机制只有在源节点s需要给目的节点D发送一个分组,并且还不知道到达目的节点D的路由时才能使用。路由维护机制:当源节点S正在使用一条到达目的节点D的源路由的是由,源节点s使用路由维护机制能够检测出这种情况:如果网络拓扑发生了变化,那么源节点s不能够再适用那条到达目的节点D的源路由,因为该条路由上的一个链已经不在起作用。当路由维护指出一条源路由已经中段而不在起作用的时候,为了将随后的数据分组传输给目的节点D,源节点s能够尽力使用任何一条偶然获知的到达目的节点D的路由,后者能够重新调用路由寻找机制找到一条新路由。只有在源节点S正在真正使用一条源路由给目的节点D发送分组的时候,源节点s才使用路由维护机制维护这条源路由。图3-2说明了一个应用DSR路由协议在移动AdHoc网络中传输数据分组的例子。网络中共有9个节点,节点9向节点2发送数据分组,节点第三章无线Acthoc髑络路由技术9建立局路由之后,经路由信息写到数据分组报头,如图3.2中节点4出的分组示意图。中间节点按照数据分组报头的路由信息转发分组。DSR具有的优点包括;保证路由无环路;不要求转发分组的中间节点存谙路由信息;允许节点侦听数据分组,缓存路由信息。DSR的缺点包括:每个数据分组的头部都需要携带路由信息,数据分组的额外开销较大;路由请求消息采用洪泛方式,相邻节点路由请求消息可能发生传播冲突并可能会产生重复广播;由于采用路由缓存,过期路由会影响路由选择的准确性。9——上4/百㈣2图3-2采用源路由传输数据的示意图(2)AODV路由协议AODV协议是一种按蔼路由协议,它根据业务需求建立和维护路由,是由DSDV、DSR路由协议算法发展而来的。在AODV协议中,为了找到通往目的节点的路由,源节点将广播~个路由请求分组fRREQ),收到RREQ的中间节点根据RREQ中的消息,建立到源节点的路由——在路由表中增加一个路由条目——称为“反向路由”。反向路由条目的目的节点是广播RREQ的源节点,下~跳节点是将RREQ发送给本节点的邻节点。然后它再向周围节点广播此分组。如果目的节点收到RREQ分组则向源节点回复路由应答分组(RREP),RREP沿着刚刚建立的反向路由向源节点传送,在此过程中,收到RREP的节点建立到目的节点的路由——在路由表中增加一个路由条目——称为“正向路由”。正向路由条目的目的节点是RREP的源节点,下一跳是发送给本节点的邻节点。如图3.3所示。信源1与信宿8采用AODV的路由发现过程。节点的移动可能导致原来的路由不可用,针对以上情况,AODV协议有两种处理方式:本地修复和源节点重建路由。当网络通信的节点比较少时,控制开销和节点存储开销比先应式路由协议要小,对链路中断的响应更迅速,具有一定的扩展性。而它的缺点是路由建立时延大。另外AODV只支持双向链路。
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