在我們分析AdHoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，它的路由協(xié)議是非常重要的，若它的路由遭受攻擊，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是無(wú)法正常使用的。所以在這里我們有必要對(duì)它的路由協(xié)議進(jìn)行解析和深入探討。

AdHoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)要求

AdHoc網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是開(kāi)發(fā)能夠在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間提供高質(zhì)量高效率通信的路由協(xié)議｡網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷變化,傳統(tǒng)的基于因特網(wǎng)的路由協(xié)議無(wú)法適應(yīng)這些特性,需要有專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用于AdHoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議,根據(jù)前文對(duì)AdHoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的闡述,設(shè)計(jì)的路由協(xié)議必須滿(mǎn)足以下的條件:

(1)必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化具有快速應(yīng)變的能力,并且盡量避免路由環(huán)路的發(fā)生,提供方便簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位法｡

(2)必須高效地利用有限的帶寬資源,盡可能壓縮不必要的開(kāi)銷(xiāo)｡

(3)實(shí)施多跳通信的中間轉(zhuǎn)接次數(shù)也是有限的,一般不要超過(guò)3次｡

(4)必須盡可能減少發(fā)射時(shí)間和發(fā)射的數(shù)據(jù)量,節(jié)約有限的工作能源｡

(5)在可能的條件下,使設(shè)計(jì)的路由協(xié)議具有安全性,降低遭受攻擊的可能性｡

AdHoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議分析

根據(jù)AdHoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的特殊性,近年來(lái)提出了多種Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議｡IETF的MANET工作小組目前正專(zhuān)注于AdHoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究,提出了許多協(xié)議草案,如DSR,AODV,ZRP等路由協(xié)議;另外,專(zhuān)業(yè)研究人員也發(fā)表了大量關(guān)于AdHoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的相關(guān)文章,提出了許多關(guān)于AdHoc的網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議,如DSDV,WRP等｡根據(jù)路由觸發(fā)原理,目前的路由協(xié)議大致可以分為先驗(yàn)式路由協(xié)議､反應(yīng)式路由協(xié)議和混合式路由協(xié)議3種｡

先驗(yàn)式路由協(xié)議

先驗(yàn)式路由協(xié)議又稱(chēng)表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議,每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)一張包含到達(dá)節(jié)點(diǎn)的路由信息的路由表,并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓S時(shí)更新路由表,所以路由表可以準(zhǔn)確地反映網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);源節(jié)點(diǎn)一旦要發(fā)送報(bào)文,可以立即獲得到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由,這類(lèi)的路由協(xié)議通常是通過(guò)修改現(xiàn)有的有線路由協(xié)議來(lái)適應(yīng)AdHoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)要求,如通過(guò)修改路由信息協(xié)議(RIP)得到的目的節(jié)點(diǎn)序列距離矢量協(xié)議(DSDV)｡因此這種路由協(xié)議的時(shí)延較小,但是協(xié)議需要大量的路由控制報(bào)文路由,協(xié)議的開(kāi)銷(xiāo)較大｡常用的先驗(yàn)式路由協(xié)議有DSDV,HSR,GSR,WRP等｡

DSDV協(xié)議通過(guò)給每個(gè)路由設(shè)定序列號(hào)避免了路由環(huán)路的產(chǎn)生,采用時(shí)間驅(qū)動(dòng)和事件驅(qū)動(dòng)技術(shù)控制路由表的傳送,即每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在本地都保留一張路由表,其中包括所有有效信宿點(diǎn)､路由跳數(shù)､信宿路由序列號(hào)等信息,信宿路由序列號(hào)用于區(qū)別新舊路由以避免環(huán)路的產(chǎn)生｡每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地將本地路由表傳送給鄰近節(jié)點(diǎn),或者當(dāng)其路由表發(fā)生變化時(shí),也會(huì)將其路由信息傳給鄰近點(diǎn),當(dāng)無(wú)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)時(shí)使用間隔較長(zhǎng)的大數(shù)據(jù)包(包括多個(gè)數(shù)據(jù)單元)進(jìn)行路由更新;鄰近節(jié)點(diǎn)收到包含修改的路由表信息后,先比較信源K信宿路由序列號(hào)的大小,信宿路由序列號(hào)大的路由將被采用,而信宿路由序列號(hào)小的路由則被淘汰,若相同,則采用最佳制式的路由(如最短路徑)｡

HSR(HierarchicalStateRouting)是一種用于分級(jí)網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議,高級(jí)節(jié)點(diǎn)保存它所有子孫節(jié)點(diǎn)的位置信息,沿從最高級(jí)的根節(jié)點(diǎn)到最低級(jí)的葉節(jié)點(diǎn)的路徑為節(jié)點(diǎn)分配邏輯序列地址,可以用序列地址進(jìn)行節(jié)點(diǎn)尋址｡

GSR稱(chēng)為全局狀態(tài)路由協(xié)議,其工作原理與DSDV協(xié)議類(lèi)似,采用鏈路狀態(tài)路由算法,但避免了路由報(bào)文的泛洪,它包括一個(gè)鄰近節(jié)點(diǎn)表､網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔?#65380;下一跳路由表和距離表｡

無(wú)線路由協(xié)議WRP是一種距離—矢量路由協(xié)議,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都維持一個(gè)距離表､路由表､鏈路開(kāi)銷(xiāo)表和報(bào)文重傳表,通過(guò)其鄰近節(jié)點(diǎn)的最短路徑生成數(shù)SST(ShortpathSpanningTree)生成自己的SST后,再向鄰節(jié)點(diǎn)傳遞更新信息｡當(dāng)網(wǎng)絡(luò)路由表沒(méi)有任何變化時(shí),接收節(jié)點(diǎn)需回傳一個(gè)空閑報(bào)文以示連接,否則,修改距離表,尋找更優(yōu)路徑｡這種算法的特點(diǎn)是當(dāng)檢測(cè)到任意相鄰節(jié)點(diǎn)變化時(shí),則檢查所有相鄰節(jié)點(diǎn)的堅(jiān)固性以消除回路,具有較快的收斂性｡ #p#

反應(yīng)式路由協(xié)議

反應(yīng)式路由協(xié)議又稱(chēng)隨選路由或者按需路由,是一種當(dāng)需要時(shí)才查找路由的路由選擇方式｡節(jié)點(diǎn)不需要維護(hù)及時(shí)準(zhǔn)確的路由信息,當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才發(fā)起路由查找過(guò)程｡與先驗(yàn)式路由協(xié)議相比,反應(yīng)式路由協(xié)議的開(kāi)銷(xiāo)小,但是數(shù)據(jù)報(bào)傳送的時(shí)延較大,不適合于實(shí)時(shí)性的應(yīng)用｡常用的反應(yīng)式路由協(xié)議有AODV,DSR,TORA等｡

AODV(AdhocOndemandDistanceVectorRouting)協(xié)議:源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)前先廣播一個(gè)路由請(qǐng)求消息,附近節(jié)點(diǎn)收到后再次廣播,直到請(qǐng)求消息到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)或到達(dá)知道目的節(jié)點(diǎn)路由的中間節(jié)點(diǎn),目的節(jié)點(diǎn)或中間節(jié)點(diǎn)沿原來(lái)路徑返回響應(yīng)消息,源節(jié)點(diǎn)收到響應(yīng)后就知道到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由｡

DSR協(xié)議稱(chēng)為動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議,是一種源路由協(xié)議,每個(gè)分組的分組頭中包含了源—目的整條路由信息｡它采用路由緩存技術(shù),用于存儲(chǔ)源路由信息,當(dāng)學(xué)習(xí)到新的路由時(shí)則修改路由緩存內(nèi)容,該協(xié)議包含兩個(gè)方面:路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)｡

TORA協(xié)議稱(chēng)為臨時(shí)預(yù)定路由算法,是一種源初始化按需路由選擇協(xié)議,它采用鏈路反轉(zhuǎn)的分布式算法,具有高度自適應(yīng)､高效率和較好的擴(kuò)充性,比較適合高度動(dòng)態(tài)移動(dòng)､多跳的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),其主要特點(diǎn)是控制報(bào)文定位在最靠近拓?fù)渥兓囊恍〔糠止?jié)點(diǎn)處,因此節(jié)點(diǎn)只保留鄰近點(diǎn)的路由信息｡該算法中路由不一定是最優(yōu)的,常常使用次優(yōu)路由以減少發(fā)現(xiàn)路由的開(kāi)銷(xiāo)｡

TORA協(xié)議包括3個(gè)基本模塊:路由的創(chuàng)建､路由的維護(hù)和路由的刪除｡

混合式路由協(xié)議

Adhoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中單純采用先驗(yàn)式或反應(yīng)式路由協(xié)議都不能完全解決路由問(wèn)題,因此,許多學(xué)者提出了結(jié)合先驗(yàn)式和反應(yīng)式路由協(xié)議優(yōu)點(diǎn)的混合式路由協(xié)議,如ZRP協(xié)議｡ZRP協(xié)議是一個(gè)先驗(yàn)式和反應(yīng)式路由協(xié)議的組合,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)以自己為中心的虛擬區(qū),區(qū)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)與設(shè)定的區(qū)半徑有關(guān),因此區(qū)是重疊的,這是與分群路由的區(qū)別;在區(qū)內(nèi)使用先驗(yàn)式路由算法,中心節(jié)點(diǎn)使用區(qū)內(nèi)路由協(xié)議IARP維持一個(gè)到區(qū)內(nèi)其他成員的路由表,對(duì)區(qū)外節(jié)點(diǎn)的路由使用按需路由,利用區(qū)間路由協(xié)議IERP建立臨時(shí)的路由｡

但是,實(shí)施混合式路由也面臨著很多困難,如族的選擇和維護(hù)､先驗(yàn)式和反應(yīng)式路由協(xié)議的合理選擇以及網(wǎng)絡(luò)工作的大流量等問(wèn)題｡

總結(jié)和展望

近年來(lái),越來(lái)越多的研究者開(kāi)始重視移動(dòng)代理技術(shù)的應(yīng)用,并有學(xué)者提出了基于移動(dòng)代理技術(shù)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)造和有線網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)路由算法實(shí)現(xiàn)等理論｡移動(dòng)代理技術(shù)具有移動(dòng)性､自主性等特點(diǎn),因此它適用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),研究基于移動(dòng)代理技術(shù)的Adhoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議將成為今后Adhoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)研究的重點(diǎn)｡