AODV路由協(xié)議在使用中的改進
AODV路由協(xié)議在自組織網(wǎng)絡當中的使用從來都是一個核心的技術。那么對于科技的不斷發(fā)展和嚴謹。傳統(tǒng)路由協(xié)議得到了迅速的發(fā)展,新的拓撲方法誕生,解決了現(xiàn)存的不少問題。傳統(tǒng)的AODV路由協(xié)議因自組網(wǎng)中由于節(jié)點的移動性引起的拓撲快速變化,建立一個能使用的路由后,隨時會發(fā)生該路由中斷或某個節(jié)點離開網(wǎng)絡的現(xiàn)象,所以如果不具備適當、有效以及能夠快速進行路由修復的路由維護機制,則會導致路由時延的增加,因此影響網(wǎng)絡的性能。
盡管協(xié)議具有路由維護機制,但是由于節(jié)點的移動性,有的時候會發(fā)生路由修復的失敗,在這樣的情況下,上游節(jié)點只能向源節(jié)點重新運行路由發(fā)現(xiàn)過程來完成節(jié)點之間的通信。
AODV路由協(xié)議在源節(jié)點重建路由修復過程中,由于它采用的路由發(fā)現(xiàn)方式,洪泛方式和協(xié)議的原理,所以路由建立過程中,由于源節(jié)點采用的TTL值在大多數(shù)情況下,不能夠直接達到目的節(jié)點,所以還需要重新運行路由發(fā)現(xiàn)過程并且不斷地運行該過程直到最終找到目的節(jié)點位置。
在一次又一次運行路由發(fā)現(xiàn)過程中會大大增加路由時延和開銷率。因此研究人員提出了備份路由的技術,借鑒傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡和分組網(wǎng)絡的思想,給源節(jié)點提供多條路徑到達目的節(jié)點。因此主路由發(fā)生路由中斷時,節(jié)點可以利用其中的其它備份路徑來完成通信。典型的備份路由技術有AODV-BR和AODV-ZHBR。
在認真分析研究了備份路由技術后,本文提出了一種改進方法,利用定時發(fā)送的改進hello消息來構造備份路由,在主路由發(fā)生斷路的時候數(shù)據(jù)包能從備份路由給出的路徑到達目的地,從而減少了丟包率和時延。
新的協(xié)議是在增加了Hello消息功能的基礎上工作的。經(jīng)典AODV協(xié)議中Hello消息在AODV路由協(xié)議中的功能為檢測激活鏈路中斷情況,它構成AODV路由協(xié)議的連通性管理機制。
機制的工作過程為:節(jié)點維護一張列表,記錄與自相鄰而且處于通信狀態(tài)的節(jié)點,此列表稱為鄰居列表。正在進行通信的節(jié)點在一段時間內(nèi)如果沒有發(fā)送任何數(shù)據(jù),就主動在自己直接通信范圍內(nèi)廣播Hello消息通知鄰節(jié)點自己的存在。收到該消息的節(jié)點延長相應鄰節(jié)點的生存時間,如果它來自一個新的鄰節(jié)點,則在鄰居列表中增加一個記錄。節(jié)點周期性檢測鄰節(jié)點的有效性,如果超時,則認為該節(jié)點離開了原來的位置。
本文提出了一種新方法,每當間隔時間到要發(fā)送Hello消息的時候,節(jié)點先從自己的路由表中查找生存期最長的路由選項,將AODV路由協(xié)議項中路由目的地址加入Hello消息中,這樣Hello消息中就包含了發(fā)送節(jié)點所包含的一個可達路由,鄰居節(jié)點收到Hello消息之后查找自己的路由表,如果沒有路由項則添加進自己的路由表,路由項的可達地址為發(fā)送節(jié)點所包含的可達路由,下一跳地址為發(fā)送節(jié)點。如果有該路由項則根據(jù)條件進行更新。由A到E的路由備份過程如圖1所示。
圖1hello消息產(chǎn)生的備份路由
當前有效路徑中斷時,在路由解析的時候節(jié)點向外發(fā)出一個跳數(shù)為1的廣播分組,這個廣播分組有個特殊的標志位標記它為主路由中斷廣播。然后再開始修復路由損壞機制。當周圍的節(jié)點收到這樣的廣播分組,如果自己的路由表中有到分組中的目的路由,則轉發(fā)該分組。如果沒有則忽略。因為有Hello消息產(chǎn)生的備份路由,斷路的節(jié)點周圍很可能有鄰居節(jié)點存在到目的地的路由,所以廣播分組發(fā)出后就會得到解析,沒有了延時。AODV路由協(xié)議緊接著開始了修復路由損壞機制,同樣因為有備份路由的存在,損壞的路由得到了修復,后續(xù)的分組就能順利的到達目的地。當B節(jié)點移動,B和C的鏈路中斷,經(jīng)過路由修復重新產(chǎn)生到E的路由過程如圖2所示。
圖2利用備份路由發(fā)送數(shù)據(jù)并且修復過程