【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，目的序列號(hào)，前置節(jié)點(diǎn)地址和一個(gè)包含 Quasi 冗余路徑下跳地址的集合。每次路由更新都把新檢測(cè)到的相鄰節(jié)點(diǎn)按照一定的計(jì)算添加到 Quasi 冗余路徑。 多路徑計(jì)算。 DSDVM 通過(guò)判斷相鄰節(jié)點(diǎn) (非主路徑上的下跳地址 )是否在主路徑上，如果不是在主路徑上，將該地址添加到下跳地址的鏈接表中，否則丟棄，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)環(huán)多路徑。 SRM 協(xié)議。 SRM是 DSR 協(xié)議的一個(gè)擴(kuò)展，其研究側(cè)重點(diǎn)是頻繁發(fā)生的路由發(fā)現(xiàn)所帶來(lái)的開(kāi)銷 。協(xié) 議的 主要 思想 是為 源節(jié) 點(diǎn)和 中間 節(jié)點(diǎn) 提供 一條 以上 的替 換路徑(AlternateRoute)。由于替換路徑與主路徑是獨(dú)立路徑，當(dāng)主路徑失效時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸不會(huì)被打斷，而是換用替換路徑來(lái)繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包，屬于按需多路徑路由協(xié)議。 路由發(fā)現(xiàn)。 SRM的路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程和 DSR基本相似，不同的是，當(dāng)?shù)?1 個(gè)路由請(qǐng)求 RREQ包到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)后，目的節(jié)點(diǎn)除了向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由應(yīng)答 RREP 包外，還記錄下這條路徑作為主路徑。對(duì)于隨后到達(dá)的路由請(qǐng)求包，如果其中的路徑和所記錄的所有路徑都是獨(dú)立路徑，目的節(jié)點(diǎn)就發(fā)送相應(yīng)的路由應(yīng)答包，同時(shí)記錄下這條路徑；否則，直接丟掉該路由請(qǐng)求包。這樣既可以保證當(dāng)主路徑失效時(shí)，其他路徑還可以發(fā)包 (因?yàn)樗?們和主路徑是相互獨(dú)立的 )，又避免了目的節(jié)點(diǎn)因發(fā)送路由應(yīng)答包過(guò)多而帶來(lái)不必要的網(wǎng)絡(luò)擁塞。 路由維護(hù)。當(dāng)中間節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到鏈路斷開(kāi)后，利用替換路徑把數(shù)據(jù)包重新發(fā)送出去，并且向上游節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)發(fā)送 RRER，請(qǐng)求它們把包含該鏈路的路徑刪除；當(dāng)源節(jié)點(diǎn)收到RRER 后，使用以下兩種路由策略重新做 路由發(fā)現(xiàn)： 1)只要收到路徑斷開(kāi)消息，就重新做路由發(fā)現(xiàn)，這樣可以獲取最新的網(wǎng)絡(luò)信息； 2)只有收到兩條 (或多條 )路徑都斷開(kāi)的消息后，才重新做路由發(fā)現(xiàn)，這樣可以減少部分路由開(kāi)銷。 SMR 試驗(yàn)表明，使用第 2 種路由，發(fā)現(xiàn)策略性能較好。 AODVM 協(xié)議。 AODVM(AdHocOn． demandDistanceVectorMulti— path)多路路由協(xié)議也是在 AODV 的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展的，與 AODV 協(xié)議中直接丟棄 RREQ 包的拷貝不同，中間節(jié)點(diǎn)會(huì)將包含在這些包中的信息記錄在一個(gè)表 (RREQ 表 )中。對(duì)每個(gè)接收到的 RREQ 消息的拷貝，接收的中間節(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生該 RREQ 消息的信源，該 RREQ 要去的信宿；把該 RREQ 的鄰居，以及其他的一些額外信息記錄傳輸?shù)皆?RREQ 表中，但不能直接向信源發(fā)送 RREP 消息。 電子 科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文 10 路由發(fā)現(xiàn)。 AODVM 路由發(fā)現(xiàn)階段與 AODV 類似，當(dāng)信 宿從其某個(gè)鄰居處接收到第 1 個(gè)RREQ 包時(shí)，它便更新自己的序列號(hào)同時(shí)產(chǎn)生一個(gè) RREP 消息。 RREP 包包含一個(gè)額外的域“ LasthopID”，用來(lái)說(shuō)明該 RREQ 的拷貝來(lái)自哪個(gè)鄰居。該 RREP 包沿傳輸過(guò)該 RREQ 拷貝的路徑反向發(fā)送到信源。當(dāng)信宿從其他鄰居處接收到該 RREQ 包的拷貝時(shí)，每次都更新其序列號(hào)，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè) RREP 包。同第 1 個(gè) RREP 包一樣，這些 RREP 包也包含對(duì)應(yīng)的最后一跳節(jié)點(diǎn)的 ID(LasthopID)。當(dāng)一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)從它的鄰居處接收到一個(gè) RREP 包時(shí)，它便從它的 RREQ 表中刪除掉對(duì)應(yīng)該鄰居的表目，同 時(shí)在路由表中增加一個(gè)路由表目，以 顯示到己經(jīng)發(fā)現(xiàn)的 RREP 包發(fā)起者 (即信宿 )的路由；然后該節(jié)點(diǎn)通過(guò) RREQ 表，識(shí)別一條到信源最近的路徑，將該 RREP 消息傳輸?shù)较鄳?yīng)的鄰居。 RREQ 表中對(duì)應(yīng)該鄰居的條目即被刪除。為了確保一個(gè)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有被多條路徑共享，即保證路徑的節(jié)點(diǎn)不相關(guān)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)偵聽(tīng)任一其他節(jié)點(diǎn)廣播 RREP 消息時(shí)，它們便從 RREQ 表中刪除對(duì)應(yīng)該傳輸節(jié)點(diǎn)的條目。 路由維護(hù)。當(dāng)一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)接收到 RREP 消息而無(wú)法繼續(xù)往前傳輸 (其 RREQ 表所有下跳地址的路徑都失效時(shí) )，便產(chǎn)生一個(gè)路由發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤消息 (RDER： RouteDiscoveryError)，并把該消息發(fā)送到將 RREP消息發(fā)送給其鄰居節(jié)點(diǎn)。鄰居一旦接收到該 RDER消息，便將 RREP消息發(fā)送給另外的鄰居，以便在可能時(shí)將 RREP 消息傳輸至信源。 RDER 消息的數(shù)量會(huì)受到限制，以避免該數(shù)據(jù)包的大量產(chǎn)生和交換。 其他多路徑路由協(xié)議。 MSR 是在 DSR 基礎(chǔ)上擴(kuò)展的，利用中間節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)反饋多條路徑，并使用路徑探測(cè)來(lái)減少網(wǎng)絡(luò)擁塞和網(wǎng)絡(luò)延遲； AODV． BR 在 AODV 基礎(chǔ)上建立多條路徑來(lái)為路由出錯(cuò)的數(shù)據(jù)包提供替換路徑支持；通過(guò)在路由響應(yīng)階段重定向響應(yīng)路徑實(shí)現(xiàn)多條節(jié)點(diǎn)不相交路徑； ARP 通過(guò)路徑拆分來(lái)實(shí)現(xiàn)多路徑；提出一種基于多樣性編碼的方法來(lái)建立多條路徑，并把數(shù)據(jù)包分發(fā)到多條路徑發(fā)送，藉此來(lái)提高可靠性和發(fā)送率。 M— MPRE提供了基于網(wǎng)眼的多路徑尋徑和包發(fā)送。 AMR[223]使用網(wǎng)絡(luò)最大流獲取多條節(jié)點(diǎn)不相交路徑，并利用多條路徑并行或者并發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)流通量和負(fù)載平衡。 多路徑協(xié)議應(yīng)用。以上多路徑協(xié)議主要集中于如何提高網(wǎng)絡(luò)傳輸率，降低網(wǎng)絡(luò)延遲以及提高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡，但多路徑協(xié)議在 QoS、能源、安全等方面也有自身的優(yōu)勢(shì)。如 TBP提出通過(guò)發(fā)送選票來(lái)并行探測(cè)多條較優(yōu)的路徑，并通過(guò)資源預(yù)留方式實(shí) 現(xiàn) QoS；提出在多項(xiàng)式復(fù)雜度內(nèi)找到多條鏈路不相交或者節(jié)點(diǎn)不相交路徑減少源消耗。文獻(xiàn) [11]提出一種基第 2章 Adhoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議分類 11 于并行網(wǎng)絡(luò)流方式的自適應(yīng)多路徑路由協(xié)議，并通過(guò)時(shí)間限制來(lái)避免惡意 DOS 攻擊，以提高網(wǎng)絡(luò)安全性。 幾種典型的無(wú)線自組網(wǎng)路由協(xié)議 目的序列距離矢量路由協(xié)議 DSDV DSDV(DestinationSequenced DistanceVector)是基于經(jīng)典 BellmanFord 路由選擇過(guò)程的改進(jìn)型路由表算法。 DSDV 以路由信息協(xié)議為基礎(chǔ)。是無(wú)線自組網(wǎng)協(xié)議發(fā)展較早的一種。 使用 DSDV時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)都需要維護(hù)一個(gè)路由表。路由表表項(xiàng)包括目的節(jié)點(diǎn)、跳數(shù)和一個(gè)由目的節(jié)點(diǎn)注明的序列號(hào)，序列號(hào)能幫助節(jié)點(diǎn)區(qū)分有效和過(guò)期的路由信息，并可防止路由環(huán)路的發(fā)生。標(biāo)有更大序列號(hào)的路由信息總是被接收。如果兩個(gè)更新分組有相同的序列號(hào)，則選擇跳數(shù)最小的，使路由最優(yōu)（最短）。每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須周期性地與鄰節(jié)點(diǎn)交換路由信息，當(dāng)然也可以根據(jù)路由表的改變來(lái)觸發(fā)路由更新。路由表更新有兩種方式：一種是全部更新，即拔掉更新消息中將包括整個(gè)路由表，主要應(yīng)用于變化較快的情況；另一種是增量更新，更新消息中僅包含變化的路由部分， 通常適用于變化較慢的情況。 按需平面距離矢量路由協(xié)議 AODV AODV(Ad hoc Ondemand Distance Vector Routing)由 DSDV 發(fā)展而來(lái)，不同的是AODV 為反應(yīng)式路由協(xié)議。源節(jié)點(diǎn)首先廣播一個(gè)攜帶目的節(jié)點(diǎn)信息的路由分組（ RREQ），其鄰居節(jié)點(diǎn)依次向周圍節(jié)點(diǎn)廣播此路由分組，廣播 RREQ 前會(huì)建立此節(jié)點(diǎn)到源節(jié)點(diǎn)的路由，直到路由分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)或者一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)包含目的節(jié)點(diǎn)的路由信息，就不再?gòu)V播 RREQ。此過(guò)程中，會(huì)建立一個(gè)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的反向路由，也就 是從目的節(jié)點(diǎn)到源節(jié)點(diǎn)的路由。然后該節(jié)點(diǎn)將沿著反向路由發(fā)回一個(gè) RREP， RREP 到達(dá)源節(jié)點(diǎn)后路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程結(jié)束。為避免路由循環(huán)，每一個(gè)路由分組中都包括一個(gè) sequence ID（ SID）作為唯一標(biāo)識(shí)，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè) SID 比它當(dāng)前保留的 SID 小的數(shù)據(jù)包，表明該數(shù)電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文 12 據(jù)包是過(guò)時(shí)的，它將不予處理，而是簡(jiǎn)單的丟棄。發(fā)現(xiàn)多條路由時(shí)，源節(jié)點(diǎn)會(huì)選擇一條SID 大、跳數(shù)少的最優(yōu)路由。 源節(jié)點(diǎn)移動(dòng)后會(huì)重新啟動(dòng)路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程，中間節(jié)點(diǎn)移動(dòng)，那么其鄰居節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)現(xiàn)鏈路失效并向上游節(jié)點(diǎn)發(fā)送鏈路失效消息（ RERR），一直傳到源節(jié)點(diǎn)，然 后源節(jié)點(diǎn)重新發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)，或者也可以由發(fā)現(xiàn)鏈路失效的節(jié)點(diǎn)自己發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)，此稱為自修復(fù)。只要路由是活動(dòng)的，路由表就要一直維護(hù)下去?；顒?dòng)的意思是有數(shù)據(jù)包從源節(jié)點(diǎn)發(fā)往目的節(jié)點(diǎn)，如果鏈路上不再有數(shù)據(jù)包傳遞，一段時(shí)間之后，鏈路就會(huì)過(guò)期，最終路由信息將會(huì)從中間節(jié)點(diǎn)的路由表中刪除 [6]。 動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議 DSR DSR(Dynamic Source Routing)是一種基于源路由的按需路由協(xié)議，它使用源路由算法而不是逐跳路由的方法。 DSR 主要包括兩個(gè)過(guò)程：路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)。當(dāng)源節(jié)點(diǎn) S向目的節(jié)點(diǎn) D 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí) ，它首先檢查緩存是否存在未過(guò)期的到目的節(jié)點(diǎn)的路由，如果存在，則直接使用可用的路由，否則啟動(dòng)路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程。具體過(guò)程如下：源節(jié)點(diǎn) S 將使用洪泛法發(fā)送路由請(qǐng)求消息（ RREQ）， RREQ 包含源和目的節(jié)點(diǎn)地址以及唯一的標(biāo)志號(hào)，中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā) RREQ，并附上自己的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)。當(dāng) RREQ 消息到達(dá)目的節(jié)點(diǎn) D 或任何一個(gè)到目的節(jié)點(diǎn)路由的中間節(jié)點(diǎn)時(shí)， D 或該中間節(jié)點(diǎn)將向 S 發(fā)送路由應(yīng)答消息（ RREP），該消息中將包含到 S 到 D 的路由信息，并反轉(zhuǎn) S 到 D 的路由供 RREP 消息使用。此外，中間節(jié)點(diǎn)也可以使用路由緩存技術(shù)（ Routing Cache） 來(lái)對(duì)協(xié)議作進(jìn)一步優(yōu)化。 臨時(shí)排序路由算法 TORA TORA(Temporally Ordered Routing Algorithm)協(xié)議稱為臨時(shí)排序路由算法，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。 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。在路由的建立和路由維護(hù)過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)應(yīng)用“高度 ”Metric 來(lái)建立一個(gè)以目的節(jié)點(diǎn)為根的有向非循環(huán)圖。這樣鏈路根據(jù)相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的高度值來(lái)確定向上或向下的方向。 第 2章 Adhoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議分類 11 路由協(xié)議性能評(píng)標(biāo)準(zhǔn) 主要包括以下幾個(gè)方面的指標(biāo) [7]： （ 1）丟包率：網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸是以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包的形式進(jìn)行的，理想狀態(tài)下發(fā)送了多少數(shù)據(jù)分組就能接收多少數(shù)據(jù)分組，但是由于信號(hào)衰減、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量等諸多因素影響第 2章 Adhoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議分類 13 下，可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組丟失。在單位時(shí)間內(nèi)未收到的數(shù)據(jù)分組與發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的比率就是丟包率，當(dāng)然這個(gè)數(shù)字越小越好。丟 包率的計(jì)算公式見(jiàn)式（ ）。 丟包率 =發(fā)送分組數(shù)未接收到的分組數(shù) （ ） （ 2）端到端平均時(shí)延：指單位數(shù)據(jù)包從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)所用的時(shí)間，時(shí)延越小，說(shuō)明響應(yīng)越快，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量越令人滿意。該統(tǒng)計(jì)量反應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)的擁塞狀況，計(jì)算公式見(jiàn)式（ ）。 端到端平均時(shí)延 =數(shù)據(jù)包總數(shù) 所用時(shí)間源節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包成功傳輸 （ ） （ 3） 路由開(kāi)銷：?jiǎn)挝粩?shù)據(jù)包個(gè)數(shù)所引起的額外路由分組個(gè)數(shù)，包括 RREQ（ Route Request，路 由請(qǐng)求）、 RREP（ Route Reply，路由應(yīng)答）、 RRER（ Route Error，路由錯(cuò)誤）等，該統(tǒng)計(jì)量反應(yīng)了路由協(xié)議的效率，計(jì)算公式見(jiàn)式（ ）。 路由開(kāi)銷 =發(fā)數(shù)的數(shù)據(jù)分組數(shù)發(fā)送的路由分組數(shù) （ ） (4)平均吞吐量：該參數(shù)是在接收數(shù)據(jù)時(shí)由網(wǎng)絡(luò)層的上層統(tǒng)計(jì)的，是指節(jié)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)收到的數(shù)據(jù)分組數(shù)，它是一個(gè)容量概念，表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偭俊? 電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文 14 第 3 章 網(wǎng)絡(luò)模擬器 NS2 NS2 簡(jiǎn)介 NS2（ Network Simulator Version2）是一款開(kāi)放源代碼的網(wǎng)絡(luò)模擬軟件，最初由加州大學(xué)伯克分校（ UC Berkeley）開(kāi)發(fā)。它最初的開(kāi)發(fā)目的是為了研究大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)以及當(dāng)前和未來(lái)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的交互行為。它為模擬研究有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上的 TCP/IP、路由和多播等協(xié)議提供了強(qiáng)有力的支持。 NS2 是一個(gè)開(kāi)放源代碼軟件，任何人可以獲得、使用和修改其源代碼。正因?yàn)槿绱耍?界各地的研究人員每天都在擴(kuò)展和更新它的功能，為其添加了新的協(xié)議和功能。它也是目前網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)模擬軟件之一。 NS2 來(lái)源于 1989 年的 Real NetWork Simulator 項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，于 1995 年得到 Xerox 公司的支持，加入 VINT 項(xiàng)目。 NS2 一直以來(lái)都在吸收全世界各地研究者的成果[3]。 NS2 是一款面向?qū)ο蟮?、離散事件驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)模擬器，可以完整地模擬整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。NS2 使用一整套 C++類庫(kù)實(shí)現(xiàn)了絕大多數(shù)常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及鏈路層的模型，利用這些類的實(shí)例就可以搭建起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的模型。 NS2 使用了被稱為分裂對(duì)象模型的開(kāi)發(fā)機(jī)制。采用 C++和 OTcl 兩種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。它們之間采用 TclCL 進(jìn)行自動(dòng)連接和映射?？紤]效果和操作便利等因素， NS將數(shù)據(jù)通道和控制通道的實(shí)現(xiàn) 相分離。為了減少分組和事件的處理時(shí)間，事件調(diào)度器和數(shù)據(jù)通道上的基本網(wǎng)絡(luò)組件對(duì)象都使用 C++編寫(xiě)，這些對(duì)象通過(guò) TclCL 映射對(duì) OTcl 解釋器可見(jiàn)。 NS2可以說(shuō)是 OTcl 的腳本解釋器，它包含模擬事件高度器、網(wǎng)絡(luò)組件對(duì)象庫(kù)等。事件調(diào)度器控制模擬進(jìn)程，在適當(dāng)時(shí)間激活事件隊(duì)列中的當(dāng)前事件，并執(zhí)行該事件。網(wǎng)絡(luò)組件模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或節(jié)點(diǎn)的通信，