无线自组织网络路由协议概述
aodv路由协议工作过程

aodv路由协议工作过程AODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector)是一种用于无线自组织网络(ad hoc network)的路由协议。
它是一种基于距离向量的路由算法,可以在网络中动态地选择最佳路径来传输数据包。
本文将详细介绍AODV路由协议的工作过程。
AODV路由协议的工作过程可以分为四个阶段:路由发现阶段、路由维护阶段、路由错误处理阶段和路由释放阶段。
在路由发现阶段,当一个节点需要发送数据包到目标节点时,它首先会向周围节点发送路由请求(Route Request)消息。
这个消息包含了目标节点的地址和源节点的地址。
当一个节点收到路由请求消息时,它会检查自己的路由表,如果没有关于目标节点的路由信息,它会将该消息广播给它的邻居节点。
这样,路由请求消息会不断地传播,直到达到目标节点或者遇到已知路由的节点。
在路由维护阶段,当目标节点或者有关的中间节点收到路由请求消息时,它们会生成路由回复(Route Reply)消息,并将它发送回源节点。
路由回复消息中包含了从目标节点到源节点的最佳路径信息。
当源节点收到路由回复消息后,它将更新自己的路由表,并开始向目标节点发送数据包。
在路由错误处理阶段,如果某个节点无法到达目标节点或者中间节点,它会发送路由错误(Route Error)消息。
这个消息会被广播给所有与这个节点有关的节点。
当一个节点收到路由错误消息后,它会将与错误相关的路由从自己的路由表中删除,并向其他节点发送路由错误消息。
这样,整个网络中的节点都会知道该路径已经不可用。
在路由释放阶段,当一个节点不再需要与目标节点通信时,它可以发送路由释放(Route Release)消息。
这个消息会被广播给与这个节点有关的所有节点,以通知它们可以删除与目标节点相关的路由信息。
AODV路由协议的工作过程充分利用了网络中节点之间的相互通信来动态地选择最佳路径。
它能够在网络拓扑发生变化时及时更新路由信息,保证数据包能够成功传输。
无线传感器网络名词解释

无线传感器网络名词解释1、无线自组织网络:是一种不同于传统无线通信网络的技术传统的无线蜂窝通信网络,需要固定的网络设备如基地站的支持,进行数据的转发和用户服务控制。
而无线自组织网络不需要固定设备支持,各节点即用户终端自行组网,通信时由其他用户节点进行数据的转发。
这种网络形式突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性,能够更加快速、便捷、高效地部署,适合于一些紧急场合的通信需要,如战场的单兵通信系统。
2、无线传感器网络WSN无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息,并发送给观察者。
传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素3、基带信号:信源(信息源,也称发送端)发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号,其特点是频率较低,信号频谱从零频附近开始,具有低通形式。
根据原始电信号的特征,基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号(相应地,信源也分为数字信源和模拟信源。
)其由信源决定。
4、模拟调制:调制在通信系统中的作用至关重要。
广义的调制分为基带调制和带通调制(也称载波调制)。
在无线通信中和其他大多数场合,调制一般均指载波调制。
调制信号是指来自信源的消息信号(基带信号),这些信号可以是模拟的,也可以是数字的。
调制方式有很多。
根据调制信号是模拟信号还是数字信号,载波是连续波(通常是正弦波)还是脉冲序列,相应的调制方式有模拟连续波调制(简称模拟调制)、数字连续波调制(简称数字调制)、模拟脉冲调制和数字脉冲调制等。
5、数字调制:数字调制是现代通信的重要方法,它与模拟调制相比有许多优点。
数字调制具有更好的抗干扰性能,更强的抗信道损耗,以及更好的安全性;数字传输系统中可以使用差错控制技术,支持复杂信号条件和处理技术,如信源编码、加密技术以及均衡等。
在数字调制中,调制信号可以表示为符号或脉冲的时间序列,其中每个符号可以有m种有限状态,而每个符号又可采用n比特来表示。
无线自组网络

无线自组网络无线自组织网络由不需要任何基础设施的一组具有动态组网能力的节点组成,这种网络适应了军事和商用中对网络和设备移动性的要求,而引起了人们的关注,并在20世纪90年代以后获得了广泛的研究和发展。
与其他通信网络相比,无线自组织网络具有带宽有限、链路容易改变、节点的移动性以及由此带来的网络拓扑的动态性、物理安全有限、受设备限制等特点。
正是由于这些区别,无线自组织网络协议栈也产生了比传统网络协议栈更高的要求:适应移动分布节点随机收发行为的媒体接入控制(MAC)协议,基于动态拓扑结果的高效、稳健的路由算法,便利的异构网络互联技术,有效的功率控制,合理的跨层信息交互、多层协同设计,可靠的安全机制等等。
1 MAC协议MAC协议是无线自组织网络协议的重要组成部分,是分组在无线信道上发送和接收的主要控制者。
目前,在无线自组织网络中MAC协议面临着隐藏终端、暴露终端,信道分配,单向链路,广播扩散等问题。
1.1 隐藏终端、暴露终端问题如图1所示,节点A、B、C都工作在同一个信道上,当节点A向节点B发送分组时,载波侦听机制无法阻止节点C发送数据,造成信号在节点B处冲突。
节点C是隐藏在节点A的覆盖范围之外的、却又能对节点A的发送形成冲突的节点,这种在发送节点覆盖范围以外的、存在着潜在冲突的节点问题就是信道访问中的隐藏终端问题。
隐藏终端问题会大大降低信道的通信能力。
另外还有一种情况也会降低信道的通信能力,即所谓的暴露终端问题。
如图2所示,当节点B向节点A发送分组时,节点C侦听到节点B在发送分组,所以推迟发送分组。
这种推迟是毫无必要的,因为节点C向节点D发送分组和节点B向节点A发送分组并不冲突,此时节点C是节点B的暴露终端。
这种因发送节点在其覆盖范围内,感知到有其他节点在传输,而进行不必要的发送延迟就是暴露终端问题。
IEEE 802.11中提出的请求发送/准备接受/确认(RTS/CTS/ACK)握手机制,以及目前在很多研究中提出的控制信道-数据信道协作的方式,可以在一定程度上解决隐藏终端问题,但对于暴露终端问题,目前还没有充分有效的解决方式。
无线自组织网络

摘要Ad Hoc网络是近年来发展起来的一种无线移动分组网络,它具有动态变化的拓扑结构,网络中的节点可以任意移动,也可以动态的加入或退出网络。
Ad Hoc网络无任何中心和固定基础设施,网络中各个节点的地位平等,每个节点都具有主机与路由器的双重功能,形成了一个以中间主机节点为中继的多跳的分布式网络结构。
路由技术是Ad Hoc网络的关键技术,也是影响网络整体性能最重要的因素之一。
与单跳的无线网络不同,移动Ad Hoc网络中节点之间是通过多跳数据转发机制进行数据交换,需要路由协议进行分组转发决策。
无线信道变化的不规则性,节点的移动、加入、退出等都会引起网络拓扑结构的动态变化。
路由协议的作用就是在这种环境中,监控网络拓扑结构变化,交换路由信息,定位目的节点位置,产生、维护和选择路由,并根据选择的路由转发数据,提供网络的连通性。
本文首先介绍移动Ad Hoc网络的概念、产生、定义,详细总结了移动Ad Hoc 网络的特点、应用场合和研究热点。
然后对Ad Hoc网络体系结构和信道接入协议进行了介绍。
第三章对Ad Hoc网络的路由协议进行了研究分析,并对DSDV、DSR和AODV协议进行了详细的分析研究。
最后,介绍了Ad Hoc网络的分簇算法,详细说明了AOW算法。
关键词:Ad Hoc,自组织网络,AODV,分簇算法ABSTRACTAd hoc network is a kind of wireless and mobile network developed in recent years. It has a dynamic and variable topology, each node not only can move but can join or exit the network freely. It has no center and fix e d infrastructure distributed multi-hop structure,all nodes have an equal status and act as two roles-router and node itself.Routing technique is the key technique of the Ad Hoc network, but also one of the most important factors affect the performance of the whole network. It is different from single hop wireless network,mobile Ad hoc network nodes intercommunicate according to multi-hops data store-forward,which need the support of routing protocol packet forwarding decisions. The regular change of bandwidth and node motivation,pass in and out will lead to the dynamic changes of network topology. The routing protocols will monitor the changing topology,exchange routing information,locate the position of destination nodes,product, select and maintain routing, According to the selected routing and forwarding data to provide network connectivity.In this paper, first of all, introduces the concept, produce, definition of the MANET, summarizes the characteristics, applications, and research focus of the MANET. And then the Ad Hoc network architecture and the channel access protocol is introduced. In chapter 3, we researches and analysis routing protocol of the Ad Hoc network, and carried out a detailed analysis of the DSDV, DSR and AODV protocol. At last, introduces clustering algorithm of the Ad Hoc network, and detailed description of the AOW algorithm.KEY WORDS:Ad Hoc network, self-organizing network, AODV, clustering algorithm目录第一章绪论 (4)1.1A D H OC网络概述 (4)1.1.1 Ad Hoc网络的产生 (5)1.1.2 Ad Hoc网络的定义 (5)1.1.3 Ad Hoc网络的特点 (6)1.1.4 Ad Hoc网络的应用场合 (8)1.2A D H OC网络研究的主要问题 (9)1.3论文的主要研究内容 (10)第二章体系结构与信道接入 (10)2.1节点结构 (10)2.2网络结构 (11)2.3A D H OC协议栈 (13)2.4A D H OC网络体系结构的跨层设计 (13)2.4.1 设计策略 (13)2.4.2 设计方法 (14)2.4.3 跨层设计的优势与挑战 (15)2.5信道接入协议 (15)2.5.1简介 (15)2.5.2面临的问题 (15)2.5.3协议的分类 (18)第三章路由协议的设计 (19)3.1A D H OC网络路由协议的分类 (20)3.1.1平面式路由协议和分级式路由协议 (20)3.1.2表驱动路由协议和按需路由协议 (20)3.1.3 评价路由协议的标准 (21)3.1.4 各类路由协议之间的性能比较 (21)3.2几种典型的A D H OC网络路由协议 (23)3.2.1 DSDV路由协议 (23)3.2.2 DSR路由协议 (24)3.2.3 AODV路由协议 (27)第四章AD HOC网络的分簇算法 (30)4.1概述 (30)4.2基本概念和目标 (31)4.3A D H OC网络中分簇算法的分类和比较 (32)4.3.1 基于节点ID的分簇算法 (32)4.3.2 最高节点度分簇算法 (33)4.3.3 最低节点移动性分簇算法 (33)4.4自适应按需加权分簇算法(AOW) (33)4.4.1一般介绍 (33)4.4.2 AOW算法的特点和目标 (34)4.4.3算法描述 (35)4.4.4网络初始化和簇维护策略 (36)4.5基于分簇结构的A D H OC网络路由协议 (36)4.5.1 CBRP (37)4.5.2 CEDAR (37)4.5.3 ZHLS (37)总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)第一章绪论1.1 Ad Hoc网络概述Ad Hoc网络是一种特殊的无线移动通信网络。
ADHOC路由协议图解

ADHOC路由协议图解协议名称:ADHOC路由协议图解一、引言ADHOC路由协议是一种用于自组织无线网络中的路由协议,它的设计目标是提供高效的数据传输和网络连接性。
本协议旨在通过图解的方式详细描述ADHOC 路由协议的工作原理、数据传输流程和网络拓扑结构,以便更好地理解和应用该协议。
二、ADHOC路由协议图解1. ADHOC网络拓扑结构图解ADHOC网络是一种分布式网络,其中的节点通过无线链路进行通信,没有固定的基础设施。
ADHOC网络的拓扑结构可以是单跳或多跳的,节点之间通过中继进行数据传输。
2. ADHOC路由协议工作原理图解ADHOC路由协议根据节点之间的邻居关系和链路质量进行路由决策。
它采用分布式的方式,每个节点都具有相同的路由协议功能,通过交换路由信息来建立和维护路由表。
3. ADHOC路由协议数据传输流程图解ADHOC路由协议中的数据传输流程包括路由发现、路由选择和数据转发三个步骤。
节点首先通过广播方式发送路由请求,其他节点收到请求后进行响应,并建立邻居表和路由表。
接下来,源节点根据路由表选择最优路径进行数据传输,数据经过中继节点逐跳传输到目标节点。
4. ADHOC路由协议优化策略图解ADHOC路由协议为了提高网络性能和效率,采用了一些优化策略,如链路质量评估、动态路由选择和拥塞控制等。
这些策略可以通过图解的方式展示,以便更好地理解和应用。
5. ADHOC路由协议安全机制图解ADHOC路由协议在数据传输过程中需要考虑安全性,防止信息泄露和恶意攻击。
图解可以展示ADHOC路由协议中的安全机制,如节点认证、数据加密和防止重放攻击等。
三、总结通过以上对ADHOC路由协议的图解描述,我们可以清晰地了解该协议的工作原理、数据传输流程、网络拓扑结构以及优化策略和安全机制。
这些图解不仅可以帮助我们更好地理解ADHOC路由协议,还可以指导我们在实际应用中合理配置和优化该协议,提高网络性能和安全性。
四、参考文献[参考文献1][参考文献2][参考文献3]以上是对ADHOC路由协议的图解描述,希望能对您的需求有所帮助。
ADHOC路由协议图解

ADHOC路由协议图解背景:ADHOC网络是一种无线自组织网络,由多个移动节点组成,节点之间通过无线信道进行通信,没有固定的基础设施或中央控制节点。
在ADHOC网络中,节点需要通过路由协议来实现数据包的传输和路由选择。
ADHOC路由协议是一种特殊的路由协议,用于在ADHOC网络中选择最佳的路径进行数据包的转发。
一、引言ADHOC路由协议图解是为了帮助理解和学习ADHOC网络中的路由协议而设计的。
本协议旨在通过图解的方式,以简洁明了的形式展示ADHOC网络中常用的路由协议的工作原理和过程。
二、协议概述本协议图解主要包括以下几个方面的内容:1. 路由协议分类:介绍ADHOC网络中常见的路由协议分类,包括基于距离向量的路由协议、链路状态路由协议和混合路由协议。
2. 路由协议工作原理:通过图解的方式,展示不同类型的路由协议在ADHOC 网络中的工作原理,包括路由表的维护、路由选择算法等。
3. 路由协议示例:以常用的ADHOC路由协议如AODV、DSR等为例,通过图解的方式展示其工作过程和数据包的传输路径。
4. 路由协议优缺点:对比不同的路由协议,分析其优缺点和适用场景,帮助用户选择合适的路由协议。
三、路由协议分类ADHOC网络中常见的路由协议可以分为以下几类:1. 基于距离向量的路由协议:这类路由协议通过维护每个节点到其他节点的距离信息,选择最短路径进行数据包的转发。
常见的基于距离向量的路由协议有DSDV、AODV等。
2. 链路状态路由协议:这类路由协议通过维护网络中每条链路的状态信息,计算最短路径进行数据包的转发。
常见的链路状态路由协议有DSR、OLSR等。
3. 混合路由协议:这类路由协议结合了基于距离向量和链路状态的优点,既考虑了距离信息,又考虑了链路状态信息,选择最佳路径进行数据包的转发。
常见的混合路由协议有ZRP、TORA等。
四、路由协议工作原理不同类型的路由协议在ADHOC网络中的工作原理如下图所示:1. 基于距离向量的路由协议工作原理图解:在基于距离向量的路由协议中,每个节点维护一个路由表,记录到达其他节点的距离和下一跳节点。
MANET协议解析自组织无线网络的协议

MANET协议解析自组织无线网络的协议自组织无线网络(MANET)是指一种动态形成的、无中心化的无线通信网络。
它由一组移动节点组成,这些节点可以自由地移动和加入或离开网络。
为了实现节点之间的通信,MANET依赖于特定的协议。
在本文中,我们将探讨MANET协议的功能和工作原理。
一、引言自组织无线网络的出现与日俱增的移动设备和对无线通信的需求密切相关。
与传统的基础设施模式不同,MANET网络没有固定的中心节点,而是通过节点之间的协作来建立网络连接。
这种特性使得MANET 网络具有更大的灵活性和鲁棒性。
二、MANET协议的分类MANET协议可以分为三类:路由协议、媒体访问控制(MAC)协议和网络管理协议。
1. 路由协议路由协议是MANET中最重要的一类协议。
它们负责确定数据在网络中的传输路径。
常见的路由协议包括以下几种:- Ad Hoc On-Demand Distance Vector(AODV)协议:AODV协议根据节点之间的距离选择最短的路径。
当一个节点需要与另一个节点通信时,它会发送路由请求,并通过网络中其他节点传播该请求,直到找到最佳路径。
- Dynamic Source Routing(DSR)协议:DSR协议通过维护一张路由缓存表来实现路由。
当数据包需要传输时,源节点会在数据包中附加所有的中间节点并将其发送到目标节点。
- Optimized Link State Routing(OLSR)协议:OLSR协议主要用于大规模的MANET网络。
它通过多点中继节点来减少网络中的控制信息。
2. MAC协议MAC协议负责调度和管理无线网络中的数据传输。
常见的MAC协议包括:- IEEE 802.11:这是一种广泛应用的无线局域网协议,它定义了数据的传输方式和数据帧的格式。
- MACA(多信道访问)协议:MACA协议通过多重复用信道来提高网络的容量。
它采用了请求-应答机制来避免冲突和协调数据的传输。
3. 网络管理协议网络管理协议用于管理和监控MANET网络。
无线自组织网络概述

无线自组织网络概述无线自组织网络(Wireless Ad Hoc Network)是指一种无需基础设施的网络通信模式,节点之间通过无线信号直接通信,形成一个分布式的网络系统。
与传统的无线网络不同,无线自组织网络中的节点不依赖于中心节点或者基础设施节点来完成通信,而是通过互相协作的方式建立和维护网络连接。
1.分布式结构:无线自组织网络中的节点分布在空间上不同的地方,相互之间没有固定的物理连接。
每个节点在网络中具有相同的地位,没有中心节点或者主节点。
2.自组织性:无线自组织网络是一种自组织的网络结构,节点可以自主地加入或离开网络。
当新节点加入网络时,它会与周围的节点相互协调,建立连接。
同样地,当一些节点离开网络时,网络中的其他节点会自动调整来保持网络的连通性。
3.自适应性:无线自组织网络可以根据环境变化自动调整网络结构和路由路径。
当网络中有节点故障或者节点出现移动时,其他节点会自动调整自己的路由路径,保证网络的鲁棒性和可用性。
4.低成本:无线自组织网络不需要额外的基础设施节点或者网络设备,节点之间通过无线信号进行通信。
这样可以大大降低网络的成本,并且提高了网络的灵活性和可扩展性。
5.安全性:无线自组织网络通常部署在无信任环境中,因此对网络安全要求较高。
无线自组织网络采用了一些安全机制来保护网络的数据通信,如身份验证、加密和密钥管理等。
在无线自组织网络中,通信主要分为两种方式:单跳通信和多跳通信。
在单跳通信中,两个节点直接通过无线信号进行通信;而在多跳通信中,数据需要通过中间节点进行转发才能到达目的节点。
为了实现无线自组织网络中的数据传输,需要设计有效的路由协议和拓扑控制算法来管理网络连接和路由选择。
目前,最常用的无线自组织网络协议是Ad Hoc On-Demand Distance Vector(AODV)协议和Dynamic Source Routing(DSR)协议。
AODV协议是一种基于距离向量的路由协议,它通过节点之间的路由请求和应答来构建和维护路由路径。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
无线自组织网络路由协议概述作者:唐敏赵贵摘要:移动自组网由一组带有无线收发装置的移动节点组成,用来为远程操作、战场和地震或者洪水救援等紧急通信和易变的移动通信提供服务。
由于移动自组网与有线网的区别,使得为移动自组网设计一个合适的分布式路由协议具有一定程度上的难度。
本文主要是介绍了DSR和ADOV协议以及与有线网络中DV路由协议的区别。
关键词:无线自组网、DSR、ADOV无线自组织网络即MANET(Mobile Ad Hoc Network),是一种不同于传统无线通信网络的技术。
传统的无线蜂窝通信网络,需要固定的网络设备如基地站的支持,进行数据的转发和用户服务控制。
而无线自组织网络不需要固定设备支持,各节点即用户终端自行组网,通信时,由其他用户节点进行数据的转发。
这种网络形式突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性,能够更加快速、便捷、高效地部署,适合于一些紧急场合的通信需要,如战场的单兵通信系统。
但无线自组织网络也存在网络带宽受限、对实时性业务支持较差、安全性不高的弊端。
目前,国内外有大量研究人员进行此项目研究。
无线自组织网络(mobile ad-hoc network)是一个由几十到上百个节点组成的、采用无线通信方式的、动态组网的多跳的移动性对等网络。
其目的是通过动态路由和移动管理技术传输具有服务质量要求的多媒体信息流。
通常节点具有持续的能量供给。
由于Adhoc网络具有节点节电、减少带宽消耗、拓扑快速变化、适应单向信道环境等多方面的要求,使得现有的IP路由协议,如RIP(选路信息协议)和OSPF(开放最短路径优先协议)等不能满足要求,Adhoc网络路由协议的设计具有很大难度。
IETF的MANET工作组重点研究无线Adhoc中的路由协议。
主要有如下几种草案:1.AODV(AdhoconDemandDistmceVectorRouting)Adhoc网络的距离矢量路由算法。
2.TORA(TemporallyOrderedRoutingAlgorithm)临时顺序路由算法。
3.DSR(DynamicSourceRouting)动态源路由协议。
4.OLSR(OptimizedLinkStateRoutingProtocol)优化的链路状态路由协议。
5.TBRPF(TopologyBroadcastBasedonReversePathForwarding)基于拓扑广播的反向路径转发。
6.FSR(FisheyeStateRoutingProtocol)鱼眼状态路由协议。
7.IERP(theInterzoneRoutingProtocol)区域间路由协议。
8.IARP(theIntrazoneRoutingProtocol)区域内路由协议。
9.DSDV(DestinationSequencedDistanceVector)目标序列距离路由矢量算法。
下面我将重点就DSR和AODV两种协议进行介绍。
(一).DSR(DynamicSourceRouting)动态源路由协议。
DSR是基于源路由概念的按需自适应路由协议。
移动节点需保留存储节点所知的源路由的路由缓冲器。
当新的路由被发现时,缓冲器内的条目随之更新。
DSR路由协议有两个主要机制组成——路由寻找(Route Discovery)机制和路由维护(Route Maintenance)机制。
路由寻找机制在源节点需要给目的节点发送一个分组并且还不知道到达目的节点的路由的时候使用。
当源节点正在使用一条到达目的节点的源路由的时候,源节点使用路由维护机制可以检测出因为拓扑变化不能使用的路由,当路由维护指出一条源路由已经中断而不再起作用的时候,为了将随后的数据分组传输到目的节点,源节点能够尽力使用一条偶然获知的到达目的节点的路由,或者重新调用路由寻找机制找到一条新路由。
在DSR路由协议中,路由寻找机制和路由维护机制均是完全按需操作,不需要某个网络层次的某种周期分组,如DSR不需要任何周期性的路由广播分组、链路状态探测分组。
DSR路由协议的的所有状态都是“软状态”,因为任何状态的丢失都不会影响DSR路由协议的正确操作,因为所有状态都是按需建立,所有状态在丢失之后如果仍然需要的话则能够很容易得到迅速恢复。
DSR路由协议的路由寻找机制和路由维护机制的操作是的单向链和不对称路由很容易得到支持。
DSR路由协议的完整版本直接使用“源路由”,节点使用路由缓冲器存储节点所知的源路由,当发现新路由时,更新缓冲器内的条目。
节点所发送的每个数据分组均在其分组头中携带其将要通过的一个完整的、按序排列的路由信息。
DSR选项头格式如下:(二). AODV(AdhoconDemandDistmceVectorRouting)Adhoc网络的距离矢量路由算法。
AODV路由协议是一种按需路由协议,实质上是DSR和DSDV的综合,它借用了DSR中路由发现和路由维护的方法,及DSDV的逐跳路由、顺序编号和路由维护阶段的周期更新机制,以DSDV为基础,结合DSR中的按需路由思想并加以改进。
和DSDV保存完整的路由表不同的是,AODV通过建立基于按需路由来减少路由广播的次数,这是AODV对DSDV的重要改进。
和DSR相比,AODV的好处在于源路由并不需要包括在每一个数据分组中,这样会使路由协议的开销有所降低。
AODV是一个纯粹的按需路由系统,那些不在路径内的节点不保存路由信息,也不参与路由表的交换。
AODV协议可以实现在移动终端间动态的、自发的路由,使移动终端很快获得通向所需目的的路由,同时又不用维护当前没有使用的路由信息,并且还能很快对断链的拓扑变化做出反应。
AODV的操作是无环路的,在避免了无穷计数问题的同时,还提供了很快的收敛速度。
AODV有别于其他协议的最显著的特点是路由表中每个项都使用了目的序列号(Destination sequenceNumber)。
目的序列号是目的节点创建,并在发给发起节点的路由信息中使用的。
使用目的序列号可以避免环路的发生。
AODV协议主要包括两个阶段:路由发现阶段和路由维护阶段。
路由发现阶段的主要任务是建立与期望目的节点之间的可靠路由,这个路由可能是以前有的,也可能是通过算法新建立的;路由维护阶段的主要任务是维护和更新节点路由表中保存的路由表项。
AODV协议中有五类控制消息:路由查询消息(RREQ)、路由回复消息(RREP)、路由错误消息(RERR)、RREP应答消息(RREP.ACK),HELLO消息。
当源节点需要和目的节点通信时,如果在路由表中已经存在了对应的路由,AODV不会进行任何操作。
当源节点需要和新的目的通信时,它就会发起路由发现过程,通过广播刚姬Q信息来查找相应路由。
当这个RREQ到达目的节点本身,或者是一个拥有足够新的到目的节点路由的中间节点时,路由就可以确定了。
所谓“足够新”就是通过目的序列号来判断的。
目的节点或中间节点通过原路返回一个RREP信息来向源节点确定路由的可用性。
AODV使用了分布式的、基于路由表的路由方式,所以建立路由表后,在路由中的每个节点都要执行路由维持、管理路由表的任务,在路由表中都需要保持一个相应目的地址的路由表,实现逐跳转发,这就与DSR所采用的源路由方式有很大的不同。
后者在路由时,只有源节点知道到目的节点的完整路由,而中间节点都不知道有关的路由信息。
在维护路由表的过程中,当路由不再被使用时,节点就会从路由表中删除相应的项。
同时,节点会监视一个活动路由(activeroute,有限跳的,可用于数据转发的路由表)中下一跳节点的状况。
当发现有链路断开的情况时,上游的节点就会使用RERR通知更上游的节点。
在RERR消息中,指明了由于断链而导致无法达到目的节点。
每个节点都保留了一个“前驱列表”(precursor list)来帮助完成错误报告的功能,这个列表中保存了把自己作为到当前不可达节点的下一跳的相邻节点(可以通过记录RERR获得)。
RREP —ACK由源节点应目的节点的要求发出,主要用于应答目的节点的RREP消息;HELLO消息是一类特殊的一跳RREP消息,该消息用于节点保持和邻居节点之间的有效链路。
AODV协议中规定节点保存的数据结构主要有:路由表、先驱表、单向链路黑名单(black list)。
路由表中保存节点到每一个目的节点的路由。
先驱表用来保存使用相对应的路由的所有邻居节点,使得一旦出现链路失效,本节点能够快速的通知到相关的邻居节点。
单向链路黑名单主要用于记录于本节点间存在单向链路的上游节点。
在路由表中,针对每一个表项,需要记录如下的内容:目的IP地址(DestinationIp Address);目的序列号(Destination Sequence No);接口(Interface);跳数计数(Hop Count);上一次的跳数(Last Hop Count);下一跳(NextHop);前驱列表(List ofprecursors);生存时间(Life Time);路由标记(RoutingFlags)。
其中,对序列号进行管理是防止路由环路的关键所在。
当发生断链时,通过增加序列号和度量值(跳数)来使路由表项无效。
(三).Adhoc与有线网络中DV路由的区别Adhoc是由一组带有无线通信收发装置的(移动)终端节点组成的一个多跳临时性自治系统;每个(移动)终端同时具有路由器和主机两种功能:作为主机,终端需要运行面向用户的应用程序;作为路由器,终端需要运行相应的路由协议;节点间路由通常由多跳(Hop)组成;不需要网络基础设施,可以在任何地方、任何地点快速构建.其特点是1.独立组网,不需要任何预先网络基础设施;2.动态拓扑,节点移动,节点无线发送功率变化、无线信道干扰或者地形等因素影响;3.自组织,无控制中心,节点故障不会影响到整个网络。
4. 多跳路由,接收端和发送端可使用比两者直接通信小得多的功率进行通信,因此节省了能量消耗,通过中间节点参与分组转发,能够有效降低对无线传输设备的设计难度和成本,同时扩大了自组织网络的覆盖范围5.特殊的无线信道特征,无线信道提供的网络带宽比有线信道低得多,竞争无线共享信道产生碰撞,信号衰落、噪声干扰以及信道之间的干扰等;6.终端的局限性,能量、存储、计算等资源受限;7.安全性差,无线链路的开放性,移动性导致节点之间信任关系的变化;8.可扩展性不强,节点之间的相互干扰造成网络容量下降,各节点吞吐量随网络节点总数的增加而下降;9.存在单向无线信道,终端发射功率的不同及地形环境的影响.而DV协议的通用属性则是:定期更新(Priodic Updates):DV协议每经过特定时间就发送更新信息,周期为10秒(AppleTalk的RTMP)到90秒(Cisco的IGRP);更新信息发送间隔过短会造成拥塞,而过长又会失去意义;邻居(Neighbour):即共享相同数据链路的一组路由器;DV协议在信息上是依赖于邻居的逐跳更新方式;广播更新(Broadcast Updates):向广播地址(IP网为255.255.255.255)发送更新信息;相同路由协议的邻接路由器收包后回应,不同路由协议的邻接路由器丢弃;更新信息包含整个路由表,邻居会搜集自己需要的信息(跳数+1),丢弃不需要的;网络矢量算法只给出了网络上的路标也就是方向和直线距离,但是没有给出沿路径行走的细节,就像叉路口的路标一样,它很容易受到意外或故意的破坏;广播更新有一个失效计时器,也就是一定时间(deadtime)内hello 包无回应即删除该邻居;水平分隔(Split Horizon):路由器向外发送包含了整个路由表的更新信息不仅浪费了带宽,还有可能造成Full Mesh网络的网络回路也就是不断把从邻居路由器学到的路由回发给邻居路由器(你收到并发出后经过Full Mesh回路往往会再发给邻居,邻居有更新了按照RIP的协议规则也会不断发给你,于是很可能一直循环下去浪费资源造成拥塞甚至导致段网),这并不必要,因此规定只发送路由矢量方向的路由也就是只延续收到的路由,而与路由矢量方向相反的路由是逆向路由(Reverse Route)默认被水平分隔阻挡;分成简单水平分隔(发送更新时接口不能发送从本接口得到的跟新信息)和毒性逆转水平分隔(发送更新时通过指定跳数的inf无穷大来指定向该接口发送此更新信息的网络不可达);跳数的无穷大:Full Mesh网络的环路下会不断循环更新某路由使跳数直到无穷大而使路由不可达(默认跳数16的网络不可达),解决方法是设定最大跳数15;但收敛速度大大降低!其他解决方法是触发更新和抑制计时器;触发更新(Triggered Update):路由在发生变化时立刻发布更新而不等到计时器超时;抑制计时器(Holddown Timer):路由跳数变化时立刻抑制(不收发有关其的更新信息)等时间结束后再查看,这是折中的方法,虽然有效解决了跳数无穷大问题但是抑制时间过短会造成拥塞,而过长又会失去意义,不建议低端路由器使用;异步更新(Asynchronous Update):MP子接口中避免碰撞。