自組織基本路由協(xié)議及混合型路由協(xié)議技術(shù)
自組網(wǎng)的路由技術(shù)主要是設(shè)計(jì)能自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化的分布式路由協(xié)議,并避免產(chǎn)生路由環(huán)路,盡可能減小路由開(kāi)銷(xiāo),具有一定的可擴(kuò)展性,使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況的變化,具各分布式管理的路由功能。自組織網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)多跳的臨時(shí)性的自治系統(tǒng),在這種環(huán)境中,由于結(jié)點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)通信覆蓋范圍的有限性,兩個(gè)無(wú)法直接通信的移動(dòng)結(jié)點(diǎn)可以借助其他結(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。自組網(wǎng)結(jié)點(diǎn)之間是通過(guò)多跳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,需要按路由協(xié)議進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)決策。
IETF于1996年成立了自組網(wǎng)工作小組(MANET WG),其核心任務(wù)就是研究自組網(wǎng)環(huán)境下基于IP協(xié)議的路由協(xié)議規(guī)范和接口設(shè)計(jì)。
目前MANET WG已經(jīng)提出了許多協(xié)議草案,比如DSR、AODV、TORA、ZRP等。這些自組網(wǎng)路由協(xié)議根據(jù)不同的角度可以進(jìn)行不同的分類(lèi)。按路由發(fā)現(xiàn)的策略劃分,可以分為主動(dòng)式路由協(xié)議、被動(dòng)式路由協(xié)議和混合型路由協(xié)議。自組織網(wǎng)絡(luò)主要有以下路由協(xié)議。
研究基于分布式算法,具有網(wǎng)絡(luò)自組織和自設(shè)置功能的自組織基本路由協(xié)議,主要有兩類(lèi):表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議(主動(dòng)式路由協(xié)議)和按需路由協(xié)議(反應(yīng)式路由協(xié)議),如圖所示。主動(dòng)式路由協(xié)議盡力維護(hù)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)至所有其他節(jié)點(diǎn)的一致的最新路由信息,并要求網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都建立和維護(hù)一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)路由信息的表格。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓瘯r(shí)周期性地廣播路由更新信息。這樣減少了獲得路由的時(shí)延,但是需要花費(fèi)較大的開(kāi)銷(xiāo)保持路由更新。按需路由協(xié)議只有在源節(jié)點(diǎn)需要時(shí)才建立路由,節(jié)點(diǎn)不需要花費(fèi)代價(jià)來(lái)維護(hù)無(wú)用的路由信息,節(jié)省了一定的網(wǎng)絡(luò)資源,但是路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程時(shí)延比較大。
自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議按驅(qū)動(dòng)模式的分類(lèi)
迄今為止,已提出的主動(dòng)式協(xié)議主要有WRP、DSDV等。下面簡(jiǎn)單介紹這兩種協(xié)議。
?。?)WRP協(xié)議
無(wú)線(xiàn)路由協(xié)議(wireless routmg protocol,WRP)是一個(gè)基于距離矢量的協(xié)議,其路由算法是對(duì)路徑發(fā)現(xiàn)算法PFA的改進(jìn)。它利用去往目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度和相應(yīng)路徑到倒數(shù)第二跳結(jié)點(diǎn)信息加速路由協(xié)議收斂速度,改善路由環(huán)路問(wèn)題。WRP對(duì)PFAD的改進(jìn)之處在于當(dāng)結(jié)點(diǎn)i監(jiān)測(cè)到與鄰居結(jié)點(diǎn)j的鏈路發(fā)生變化時(shí),i會(huì)檢查所有鄰居結(jié)點(diǎn)關(guān)于倒數(shù)第二跳信息的一致性,而PFA只會(huì)檢查結(jié)點(diǎn)j關(guān)于倒數(shù)第二跳結(jié)點(diǎn)信息的一致性。這種改進(jìn)可以進(jìn)一步地減少出現(xiàn)路由環(huán)路的次數(shù),加快算法的收斂速度。WRP協(xié)議的主要思想如下:
每個(gè)結(jié)點(diǎn)維護(hù)四張表,即距離表、路由表、鏈路費(fèi)用表和消息重發(fā)表,并通過(guò)UPDATE消息通告給鄰居結(jié)點(diǎn)。
設(shè)結(jié)點(diǎn)為i,信宿結(jié)點(diǎn)為j,結(jié)點(diǎn)i的鄰居結(jié)點(diǎn)為k。
?、倬嚯x表。距離表包括k的通告的相關(guān)內(nèi)容有經(jīng)過(guò)k到j(luò)的路由的距離Dijk的前趨結(jié)點(diǎn)Piik。
?、诼酚杀怼C總€(gè)表項(xiàng)包括信宿結(jié)點(diǎn)地址、到信宿的距離Dij、到j(luò)的最短路由j的前趨結(jié)點(diǎn)Pij、i的下一跳(后繼)Sij等。
?、坻溌焚M(fèi)用表。通過(guò)結(jié)點(diǎn)乃的鏈路費(fèi)用和從上一次收到無(wú)誤消息后所經(jīng)過(guò)
的時(shí)間。
?、芟⒅匕l(fā)表??砂ǘ鄠€(gè)重發(fā)表項(xiàng),每個(gè)表項(xiàng)包括更新消息的序號(hào)、重發(fā)計(jì)數(shù)、ACK標(biāo)志(是否發(fā)過(guò)相應(yīng)的ACK)、更新消息列表。
WRP通過(guò)發(fā)送ACK實(shí)現(xiàn)可靠傳輸,結(jié)點(diǎn)通過(guò)接收ACK和其他消息來(lái)測(cè)試其鄰居結(jié)點(diǎn)的存在性。如果結(jié)點(diǎn)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組,則周期性地發(fā)HELLO消息來(lái)得到與鄰居結(jié)點(diǎn)的連通性消息。如果在一定的時(shí)間內(nèi)收不到某鄰居結(jié)點(diǎn)的任何消息,則認(rèn)為與鄰居結(jié)點(diǎn)的鏈路出現(xiàn)了故障;當(dāng)有新的鄰居結(jié)點(diǎn)時(shí),把自己的路由表通告給新的結(jié)點(diǎn)。當(dāng)結(jié)點(diǎn)收到一個(gè)更新消息后,采用路由發(fā)現(xiàn)算法進(jìn)行路由表的更新,并克服“計(jì)數(shù)到無(wú)窮”問(wèn)題。WRP對(duì)路由發(fā)現(xiàn)算法進(jìn)行了改進(jìn),其獨(dú)特性表現(xiàn)如下。
?、倬嚯x表更新。對(duì)每一個(gè)更新消息(如k的通告),結(jié)點(diǎn)i檢測(cè)其所有鄰居結(jié)點(diǎn){B∈Ni|b≠k},凡是經(jīng)過(guò)b結(jié)點(diǎn)到j(luò)且包括有花結(jié)點(diǎn)的路由,距離值需要重新計(jì)算為Dibj=Dikj+Dij,路由前趨更新為Pijb=Pkj。
?、诼酚杀砀?。當(dāng)鄰居P→J路由不包括i,且是鄰居結(jié)點(diǎn)中到j(luò)的最短路由,則結(jié)點(diǎn)i選擇鄰居p作為其到j(luò)的下一跳結(jié)點(diǎn),即更新Sij=p。
(2)DSDV協(xié)議
目的序列距離矢量協(xié)議DSDV(destinatiON sequenced distance vector,DSDV)是一種基于Bellman_ord算法的主動(dòng)路由協(xié)議。它被認(rèn)為是最早的自組網(wǎng)路由協(xié)議。它的主要特點(diǎn)是采用了序列號(hào)機(jī)制來(lái)區(qū)分路由的新舊程度,防止可能產(chǎn)生的路由環(huán)路。它的缺點(diǎn)是不適應(yīng)變化速度快的自組網(wǎng),不支持單向信道。DSDV的主要設(shè)計(jì)思想如下:
?、俾酚杀斫Y(jié)構(gòu)。每個(gè)結(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)路由表,每個(gè)路由表項(xiàng)包括:信宿地址、到達(dá)信宿的度量值(如跳數(shù))、信宿相關(guān)的序列號(hào)(由信宿發(fā)出)。
該序列號(hào)用以識(shí)別路由的新舊,作為路由更新和分組轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)。
?、谛畔⑼ǜ?。各結(jié)點(diǎn)周期性地向鄰居結(jié)點(diǎn)通告其當(dāng)前的路由表,而不是才用洪泛法向網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通告。這相當(dāng)于各結(jié)點(diǎn)對(duì)收到的其他結(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)行處理后再進(jìn)行廣播通告,從而可大大減少通告的信息量。
為了進(jìn)一步減少路由信息的傳輸開(kāi)銷(xiāo),DSDV中使用了兩類(lèi)更新報(bào)文。
?。╝)完全轉(zhuǎn)存(full damp)。該報(bào)文包括了結(jié)點(diǎn)當(dāng)前路由表的所有表項(xiàng),可能需要多個(gè)NPDU進(jìn)行傳輸,占用的傳輸容量大。這種報(bào)文僅僅在結(jié)點(diǎn)頻繁移動(dòng)的情況下使用。
?。╞)遞增更新(incremental update)。該報(bào)文包括上一次“完全轉(zhuǎn)存”報(bào)文傳輸以后發(fā)生了變化的表項(xiàng)。結(jié)點(diǎn)根據(jù)每個(gè)路由表項(xiàng)變化的程度決定是否進(jìn)行“遞增更新”報(bào)文的發(fā)送。例如,當(dāng)?shù)竭_(dá)信宿的度量值變化時(shí),可認(rèn)為需要對(duì)相應(yīng)的表項(xiàng)進(jìn)行“遞增更新”了。
③鏈路斷。如果在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)不能收到鄰居結(jié)點(diǎn)的廣播消息,可推斷出鏈路斷;同時(shí),MAC層實(shí)體也可檢測(cè)到。
?。╝)在DSDV中,斷的鏈路度量值=∞。
?。╞)結(jié)點(diǎn)檢測(cè)路由表,下一跳經(jīng)過(guò)該鏈路的路由表項(xiàng)的度量值標(biāo)記為∞,并分配一個(gè)新的序列號(hào)。這種情況下的序列號(hào)為奇數(shù),以區(qū)別于信宿發(fā)出的更新報(bào)文。
?。╟)度量值為∞的表項(xiàng)的變化程度足以觸發(fā)“遞增更新”報(bào)文的立即發(fā)送。
經(jīng)過(guò)上述過(guò)程,在較短的時(shí)間內(nèi),該鏈路的變化將通告到網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)結(jié)點(diǎn)。
④路由選擇準(zhǔn)則與波動(dòng)抑制。
DSDV中路由選擇的準(zhǔn)則為:序列號(hào)新或度量值小。
DSDV中路由的選擇考慮到下述事實(shí):結(jié)點(diǎn)的路由信息通告是異步事件,結(jié)點(diǎn)可能先接收到度量值大的路由信息,更新路由的下一跳;當(dāng)收到新的度量值小的路由信息時(shí),即使信宿結(jié)點(diǎn)沒(méi)有移動(dòng),通過(guò)路由選擇算法也會(huì)改變路由的下一跳結(jié)點(diǎn)。這種現(xiàn)象導(dǎo)致需要通告的路由表項(xiàng)的頻繁波動(dòng)。
DSDV采取的辦法是維護(hù)兩張表:一是轉(zhuǎn)發(fā)表;二是廣播表。兩張表的操作規(guī)則有所區(qū)分。廣播表以信宿地址為關(guān)鍵字,表項(xiàng)中設(shè)置一個(gè)“平均通告時(shí)間間隔”字段,該字段是對(duì)該表項(xiàng)過(guò)去通告時(shí)間間隔的加權(quán)平均,最近通告的時(shí)間加杈大。當(dāng)收到一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)變化通告時(shí),查詢(xún)廣播表的相應(yīng)表項(xiàng)的“平均通告時(shí)間間隔”字段,決定是否進(jìn)行通告廣播。需要注意的是,當(dāng)接收到度量為∞的通告時(shí),不延遲,立即進(jìn)行廣播。WRP和DSDV的比較如表1所示。
表1 主動(dòng)路曲協(xié)議的比較
目前,提交到IETF MANET組的路由協(xié)議及其他研究人員提出的路由協(xié)議,大都是基于信源按需建立的特征。這種特征成為自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)的一種趨勢(shì)。
迄今為止,已提出的按需路由協(xié)議(on demand)主要有源動(dòng)態(tài)路由協(xié)議(dynamlc source routmg,DSR)、按需距離矢量協(xié)議(Ad Hoc on demand distancevector,AODV)等。下面簡(jiǎn)要介紹這兩種協(xié)議。
?。?)DSR協(xié)議
DSR協(xié)議是最早采用按需路由思想的路由協(xié)議。它包括路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)兩個(gè)過(guò)程。它的主要特點(diǎn)是使用了源路由機(jī)制進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)。這種機(jī)制最初是IEEE 802.5協(xié)議用于在網(wǎng)橋互聯(lián)的多個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)尋找路由。DSR協(xié)議借鑒了這種機(jī)制,并加人了按需思想而形成。它的優(yōu)點(diǎn)在于中間結(jié)點(diǎn)不用維護(hù)去往全網(wǎng)所有結(jié)點(diǎn)的路由信息,而且可以避免出現(xiàn)路由環(huán)路。它的缺點(diǎn)是每個(gè)數(shù)據(jù)分組都攜帶了路徑信息,造成協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)較大,而且也不適合網(wǎng)絡(luò)直徑大的自組網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性不強(qiáng)。
該協(xié)議的路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程如下:
?、賀REQ分組。結(jié)點(diǎn)有分組要發(fā)時(shí),動(dòng)態(tài)地廣播“路由請(qǐng)求分組”RREQ。RREQ分組應(yīng)包括信宿、請(qǐng)求分組發(fā)送結(jié)點(diǎn)地址、本分組ID、路由記錄。{請(qǐng)求分組發(fā)送結(jié)點(diǎn)地址+本分組ID}用于唯一地識(shí)別RREQ,以便于RREQ的接收處理,這里稱(chēng)為RREQ標(biāo)識(shí)。路由記錄將積累地記下RREQ分組逐跳傳播時(shí)所順序經(jīng)過(guò)的結(jié)點(diǎn)地址,從而完成路由發(fā)現(xiàn)的功能。
?、诮Y(jié)點(diǎn)對(duì)RREQ分組的處理。
?。╝)如果在最近收到的f歷史RREQ列表”中已存在,則丟棄該RREQ分組,不作進(jìn)一步的處理;
(b)如果“路由記錄”中包括本結(jié)點(diǎn),則丟棄該RREQ分組,不作進(jìn)一步的處理;
?。╟)如果本結(jié)點(diǎn)就是RREQ指定的信宿,發(fā)送“路由回答分組”RREP,否則將本結(jié)點(diǎn)的地點(diǎn)添加到“路由記錄”的后面,重新廣播更新后的RREQ分組。
?、坌潘薜穆酚苫卮餜REP。RREP包含有由信宿接收到RREQ分組的路由記錄。RREP的目的是如何把這個(gè)路由記錄告訴給信源。先假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中所有的鏈路是雙向的。如果信宿到信源的“反向路由”存在,則RREP分組沿“反向路由”點(diǎn)到點(diǎn)傳輸?shù)叫旁矗蝗绻潘薜叫旁吹?ldquo;反向路由”不存在,則按RREQ中的“路由記錄”(前向路由)進(jìn)行反向傳送。
?、艽嬖趩蜗蜴溌贰P潘迗?zhí)行與信源相同的反向路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程,所不同的是信宿RREQ分組稍帶傳送RREP分組。
按需路由協(xié)議中,沒(méi)有周期性的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試過(guò)程,各結(jié)點(diǎn)需要執(zhí)行路由維護(hù)進(jìn)程,動(dòng)態(tài)地監(jiān)視活動(dòng)路由的運(yùn)行情況。該協(xié)議的路由維護(hù)過(guò)程如下:
?、?ldquo;逐跳MAC確認(rèn)”的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)中,鏈路的故障或變化由MAC層通告,結(jié)點(diǎn)將發(fā)送“路由錯(cuò)誤分組”RRER到信源;信源結(jié)點(diǎn)將刪除該路由,重新進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)。
②“逐跳MAC不確認(rèn)”的網(wǎng)絡(luò)。這種情況下,可利用無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)目臻g廣播性,實(shí)現(xiàn)等效的“被動(dòng)ACK”。當(dāng)結(jié)點(diǎn)A轉(zhuǎn)發(fā)分組到下一跳B(niǎo)時(shí),B到C的分組轉(zhuǎn)發(fā)可被A監(jiān)聽(tīng)到。
?、劾?ldquo;端到端確認(rèn)”的路由維護(hù)。端到端的確認(rèn)(如TCP層的確認(rèn)機(jī)制)也可以實(shí)現(xiàn)路由維護(hù),信源端將檢測(cè)到并發(fā)起新的路由請(qǐng)求。
(2)AODV協(xié)議
AODV協(xié)議是在DSDV協(xié)議基礎(chǔ)上,結(jié)合類(lèi)似DSR中的按需路由機(jī)制進(jìn)行改進(jìn)后提出的。不同之處在于A(yíng)ODV采用了逐跳轉(zhuǎn)發(fā)分組方式,而DSR是源路由方式。因此,AODV在每個(gè)中間結(jié)點(diǎn)隱式保存了路由請(qǐng)求和回答的結(jié)果,而DSR將結(jié)果顯示保存在路由請(qǐng)求和路由回答分組中。此外,AODV的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是它加人了組播路由協(xié)議擴(kuò)展,并支持QoS。它的缺點(diǎn)是不支持單向信道,原因是AODV協(xié)議基于雙向信道的假設(shè)工作,路由回答分組直接沿著路由請(qǐng)求的反方向回到源結(jié)點(diǎn)。AODV與DSR的路由發(fā)現(xiàn)有所不同,該協(xié)議的路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程如下:
①RREQ分組。結(jié)點(diǎn)在需要(沒(méi)有到信宿的活動(dòng)路由)時(shí),向其鄰居廣播RREQ分組用于路由發(fā)現(xiàn)。RREQ分組包括信源地址、信源序列號(hào)、廣播ID、信宿地址、信宿序列號(hào)、跳計(jì)數(shù)。
?。╝)(信源地址+廣播ID)唯一地標(biāo)識(shí)了一個(gè)RREQ分組;
?。╞)信源序列號(hào)由信源結(jié)點(diǎn)維護(hù),用于表示“到信源的反向路由”的新舊;
?。╟)信宿序列號(hào)表示信源可接受的“到信宿的前向路由”的新舊,等于過(guò)去接收到的有關(guān)信宿的最大序列號(hào)??梢?jiàn),結(jié)點(diǎn)需要為每一個(gè)信宿維護(hù)一個(gè)信宿序列號(hào);
?。╠)RREQ的跳計(jì)數(shù)=0。
?、趯?duì)RREQ的處理。接收到RREQ的結(jié)點(diǎn)的處理方法為:創(chuàng)建一個(gè)表項(xiàng),先不分配有效的序列號(hào),用于記錄反向路徑。如果在“路由發(fā)現(xiàn)定時(shí)”內(nèi)已收到一個(gè)具有相同標(biāo)識(shí)的RREQ分組,則拋棄該分組,不作任何的處理,否則對(duì)該表項(xiàng)進(jìn)行更新如下:
?。╝)信源序列號(hào)=RREQ分組的信源序列號(hào);
?。╞)下一跳結(jié)點(diǎn)=廣播RREQ的鄰居;
?。╟)跳數(shù)=RREQ分組的“跳計(jì)數(shù)”字段值;
?。╠)設(shè)置表項(xiàng)的“過(guò)時(shí)定時(shí)器”。
如果該結(jié)點(diǎn)是信宿,結(jié)點(diǎn)的路由表中有到信宿的活動(dòng)表項(xiàng),且表項(xiàng)的信宿的序列號(hào)大于RREQ中的信宿序列號(hào)(新),則該結(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生“路由回答分組”RREP,并發(fā)送到信源,否則更新RREQ分組,并廣播更新后的RREQ分組。
?。╝)信宿序列號(hào)=本結(jié)點(diǎn)收到的該信宿相關(guān)的最大序列號(hào);
?。╞)跳計(jì)數(shù)加1。
③RREP的產(chǎn)生。產(chǎn)生RREP的條件如上所述。RREP分組各字段設(shè)置如下。
信宿結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的RREP:
(a)如果收到的相應(yīng)RREQ的信宿序列號(hào)與信宿維護(hù)的當(dāng)前序列號(hào)相等,則信宿將自己維護(hù)的序列號(hào)加1,否則不變;
?。╞)信宿序列號(hào)=信宿維護(hù)的序列號(hào);
(c)跳計(jì)數(shù)=0;
?。╠)定時(shí)器值。
中間結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的RREP:
?。╝)本結(jié)點(diǎn)所獲得的該信宿的最大序列號(hào);
(b)跳計(jì)數(shù)=本結(jié)點(diǎn)到信宿的跳數(shù);
?。╟)更新本結(jié)點(diǎn)維護(hù)的“前向路由表項(xiàng)”的下一跳和“反向路由表項(xiàng)”的前一跳。
?、軐?duì)RREP的處理。結(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的RREP的處理方法為:如果沒(méi)有與RREP分組中的信宿相匹配的表項(xiàng),則先創(chuàng)建一個(gè)“前向路表”的空表項(xiàng),否則滿(mǎn)足如下條件對(duì)已有表項(xiàng)進(jìn)行更新:
?。╝)現(xiàn)有表項(xiàng)的信宿序列號(hào)小于RREP分組中的信宿序列號(hào);
?。╞)現(xiàn)有的表項(xiàng)沒(méi)有激活;
?。╟)信宿序列號(hào)相同,但RREP分組的“跳計(jì)數(shù)”值小于表項(xiàng)相對(duì)應(yīng)的值;通過(guò)更新或創(chuàng)建,產(chǎn)生一個(gè)新的前向路徑;
(d)下一跳=廣播RREP的鄰居結(jié)點(diǎn);
(e)信宿序列號(hào)=RREP中的信宿序列號(hào);
?。╢)跳計(jì)數(shù)加1。
按照上述的過(guò)程,任何轉(zhuǎn)發(fā)RREP的結(jié)點(diǎn),都記錄了到信宿的下一跳,當(dāng)RREP到達(dá)信源時(shí),結(jié)點(diǎn)地址匹配,不再轉(zhuǎn)發(fā)RREP,信源到信宿的前向路徑已建立起來(lái)了。信源可以沿這條前向路徑進(jìn)行分組傳輸。
該協(xié)議的路由維護(hù)過(guò)程如下:
?、倥c活動(dòng)路由無(wú)關(guān)的結(jié)點(diǎn)移動(dòng),并不影響信源到信宿的尋徑。
?、谌绻旁唇Y(jié)點(diǎn)移動(dòng)導(dǎo)致路由不可用,則由信源重新發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。
③當(dāng)信宿結(jié)點(diǎn)或活動(dòng)路由的中間結(jié)點(diǎn)移動(dòng),導(dǎo)致鏈路中斷,則鏈路的“上游結(jié)點(diǎn)”主動(dòng)發(fā)送一個(gè)RREP,該RREP的信宿序列號(hào)大于其所獲取的信宿序列號(hào),跳計(jì)數(shù)的值設(shè)為∞,并傳播到所有的活動(dòng)鄰居。該過(guò)程重復(fù),直至所有的相關(guān)信源結(jié)點(diǎn)被通告到。信源結(jié)點(diǎn)如果需要,可重發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程。
AODV與DSR的比較:
?、貲SR使用源路由技術(shù)進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn),AODV通過(guò)“路由請(qǐng)求分組”洪泛進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn),DSR在一次路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程中結(jié)點(diǎn)獲取的路由信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于A(yíng)ODV。從這個(gè)角度看,AODV進(jìn)行“路由發(fā)現(xiàn)”可能更頻繁,所帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)比較大。
②DSR在一次路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程中或獲取到多個(gè)替代的路由,而AODV只響應(yīng)一個(gè)路由,后續(xù)的在定時(shí)內(nèi)的申請(qǐng)被丟棄。
上述的表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議和按需路由協(xié)議統(tǒng)稱(chēng)為平面型路由協(xié)議,還有一類(lèi)路由協(xié)議混合了二者優(yōu)點(diǎn),稱(chēng)為層次性路由協(xié)議或混合型路由協(xié)議。在平面型路由協(xié)議中,所有節(jié)點(diǎn)功能都是對(duì)等的;在層次型路由協(xié)議中,各層次由若干個(gè)節(jié)點(diǎn)組成,在層次內(nèi)的節(jié)點(diǎn)之間采用表驅(qū)動(dòng)路由算法,在各層次間采用按需路由算法,代表性的協(xié)議有區(qū)域路由協(xié)議(zone routing protocol,ZRP)。ZRP協(xié)議是第一個(gè)利用分級(jí)結(jié)構(gòu)混合使用按需和主動(dòng)路由策略的自組網(wǎng)路由協(xié)議。ZRP中,分級(jí)被稱(chēng)作域(zone)。域形成算法較為簡(jiǎn)單,它是通過(guò)一個(gè)重要的協(xié)議參數(shù)-區(qū)域半徑,指定每個(gè)結(jié)點(diǎn)維護(hù)的區(qū)域大小,即所有距離不超過(guò)區(qū)域半徑的結(jié)點(diǎn)都屬于該區(qū)域。一個(gè)結(jié)點(diǎn)可能同時(shí)屬于多個(gè)區(qū)域。為了綜合利用按需路由和主動(dòng)路由的各自?xún)?yōu)點(diǎn),ZRP規(guī)定每個(gè)結(jié)點(diǎn)采用DVA主動(dòng)路由協(xié)議維護(hù)去往區(qū)域內(nèi)結(jié)點(diǎn)的路由,采用類(lèi)似DSR協(xié)議中的按需路由機(jī)制尋找去往區(qū)域外結(jié)點(diǎn)的路由。ZRP協(xié)議的性能很大程度上由區(qū)域半徑參數(shù)決定。通常,小的區(qū)域半徑適合在移動(dòng)速度較快的結(jié)點(diǎn)組成的密集網(wǎng)絡(luò)中使用;大的區(qū)域半徑適合在移動(dòng)速度慢的結(jié)點(diǎn)組成的稀疏網(wǎng)絡(luò)中使用。