adhoc网络的路由协议

Ad Hoc网络路由协议
表驱动路由协议
按需驱动路由协议
混合式路由协议
DSDV WRP
AODV DSR LAR
ZRP
Ad hoc网络路由协议的分类
➢ 表驱动（Table Driven）路由协议
又称先验式路由协议，主要是沿用了传统有线网络中路 由协议的基本思想，即节点通过查询预先配置的路由 表来实现分组的转发。节点间周期性地交互各自的路 由信息，每个节点试图维护到网络中所有其他节点的 路由信息。节点在检测到周围网络拓扑发生变化时， 会及时地发送路由更新，收到路由更新的节点将更新 自己的路由表。
按需驱动路由协议
DSR（Dynamic Source Routing ）
基于源路由方式的按需路由协议。 ➢ 节点需要发送数据分组时才进行路由发现过
程。 ➢ 发送节点在路由分组中包含了源-目的节点的
完整路由信息，该路由信息由网络中的若干 节点地址组成，各个节点按照该路由信息来 转发分组。
按需驱动路由协议
表驱动路由协议的时延较小，但路由协议的开销较大。 由于其先验性，每个节点都必须维护路由表，而通常 网络中只有少数节点承担着数据分组的转发任务，不 会参与分组转发的节点实际上并没有维护路由表的必 要，这样就大大浪费了宝贵的无线带宽资源。
Ad hoc网络路由协议的分类
➢ 按需驱动（On-demand Driven）路由协议
无线自组织网络 路由协议
提纲
路由协议概述 Ad hoc网络与Internet网络路由设计的区别 Ad hoc网络路由协议分类
➢ 表驱动（Table Driven）路由协议 ➢ 按需驱动（On-demand Driven）路由协议 ➢ 混合式（Hybrid）路由协议
典型路由协议
➢ DSR、AODV ➢ DSR路由仿真演示
自组织网络协议栈结构
需要确定从起始源节点 到最终目的节点（端到
端）的有效路由
应用层 传输层
网络层
需要解决相邻节点
间(点到点)的信道
3
接入问题
数据链路层(MAC)
2
4
物理层
5
11
1
9
15 12
7
6
13
8
14
10
路由协议概述
路由协议：通信网络中的一套将业务数据从源 节点指引到目的节点的机制。 路由设计目标
➢ 路由发现： -节点需要发送数据分组时才启动； -帮助源节点获得到达目的节点的路由。
➢ 路由维护 -在源节点给目的节点发送数据时监测当前路由的可 用情况； -当网络拓扑变化导致路由故障时，切换到另一条路 由或者重新发起路由发现过程。
➢ 无线环境中动态变化的网络拓扑。传统的路由协议是 针对网络拓扑结构相对稳定的有线网络而设计的，当 应用于无线网络中时，会出现大量的问题。收敛速度 是衡量路由协议性能的重要指标。由于无线网络中节 点移动频繁，需要交互更多的变化的拓扑信息，路由 协议的收敛相对较慢。
Ad hoc网络路由协议的分类
现有Ad hoc网络的路由协议根据发现路由的 驱 动 方 式 的 不 同 可 分 为 表 驱 动 （ Table Driven）、按需驱动（On-demand Driven）和 混合式（Hybrid）路由协议三类。
➢ Ad hoc网络中存在单向链路。基于双向链路的传统路 由选择算法在ad hoc网络中已不再适用。
➢ 无线环境中可能存在很多“多余”链路。传统的有线 网络中，任意两个网络之间通常只会配置一个或均匀 配置少量的路由器。而无线网络中由于节点的移动性， 某时刻源节点或转发节点周围可能会密集分布多个节 点，这些节点均处于临近节点的传输范围内，容易形 成多条等效的转发链路。这些链路的代价相同，可以 认为是多余的。
➢ 正确性、简单性 ➢ 健壮性（robustness）、稳定性 ➢ 公平性、最优性
路由协议构成：
➢ 路由生成（Path Generation） ➢ 路径选择（Path Selection） ➢ 路径维护（Path Maintenance）
Ad hoc网络与互联网路由设计的区别
Ad hoc网络中节点既是终端又是路由器，参 与分组转发；因特网中终端和路由器的角色 由不同节点担任。由于应用环境和功能的差 异，二者在路由协议设计上存在诸多区别：
按需路由不需要节点周期性的交互各自的路由信息，节 省了一定的带宽资源，只需要参与转发的节点维护部 分网络拓扑信息，减少了内存的占用。但是当源节点 没有到达目的节点的路由时，要实时发起路由寻找过 程，数据分组的传输有一定的延时，因而按需驱动的 路由方式不利于数据的实时传输。
Ad hoc网络路由协议的分类
DSR（Dynamic Source Routing ）
分组 首部
源路由信息
数据
ABEH
wenku.baidu.com
B
源节点 A
E
H 目的节点 G
C
D
F
节点不需要实时地维护网络的拓扑信息，那
么在节点需要发送数据时，如何获知源-目的
节点的路由？
按需驱动路由协议
DSR（Dynamic Source Routing ）
路 由 发 现 （ Route Discovery ） 和 路 由 维 护 （ Route Maintenance）两部分：
➢ 混合式（Hybrid）路由协议 很多具体的ad hoc网络场合中，单纯的采用按需驱动或
表驱动的路由方式并不能完全解决路由问题。于是， 许多研究工作尝试结合按需驱动路由协议和表驱动路 由协议各自的优点来设计混合式路由协议。 然而，混合式路由协议的具体实现也面临着很多困难， 如具体表驱动和按需驱动路由协议的搭配方式等问题。
Ad hoc网络与互联网路由设计的区别
Ad hoc网络与Internet网络在路由协议设计上 存在的区别：
➢ 无线节点通常是能量受限的终端。无线网络中的节点 通常依靠电池提供能量，因此节能很大程度上决定了 无线节点的使用寿命。传统Internet网络中的路由协议 大多需要路由器间频繁的信息交互，这对于有稳定能 量供应的有线网络而言可能无足轻重，而对于能量受 限的无线节点而言却是无法承受的。
又称反应式路由或被动路由。节点无需实时维护整个网 络的拓扑结构信息，其路由信息是按需建立的。当节 点有数据分组需要发送时，才尝试发起路由发现过程。 通常源节点采用洪泛（Flooding）的方式向邻居节点 广播路由请求消息，目的节点收到该路由请求消息时， 向源节点返回路由应答，路由应答消息中包含着从源 节点到目的节点的全路由信息。