基于DSR的移动自组网多路径路由协议的研究与分析
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计 算机 光 盘软 件 与应 用
２１ ０ ２年第 ８期
Ｃｍ ｕ ｅ ＤＳ ｆ ｗ ｒ ｎ ｐ ｌ ｃ ｔ ｏ ｓ ｏ ｐ ｔｒＣ ｏ ｔａ ｅａ ｄＡ ｐ ａ ｉｎ ｉ 工 程 技 术
基于 Ｄ Ｒ的移动 自组网多路径路 由协议的研究与分析 Ｓ
李悦 （ 长沙师范学校教 育技 术 中心 ，长 沙 ４ ０ ０ １ １０）
摘要 ：ＤＳ． Ｐ 动态源路 由协议是一种典型 的按 需路 由协 议 ，它只在有 需求的时候 才启动路 由发现过程 ，也 是 目前 移动 自组 网网络 的一种 主要路 由协议。本文 阐述 了 ＤＳｋ的工作 原理并分析 了多种基 于 ＤＳ 的移动 自组 网的多路 径 ｔ Ｒ 路 由协 议 的 工作 原 理 与 特 点 。 关键 词 ：ＤＳ 协 议 ；移 动 自组 网 ；动 态 源路 由协 议 ；路 由发 现 Ｒ
一
、
算法中 ，这是不允许 的，Ｄ Ｒ算法 的这种机制极大 的降低 了寻 Ｓ
找 最 大 不 相 关 多 路 由 的可 能性 。
１ Ｓ Ｒ算法的路 由发现过程 ．Ｍ 网络 中。它 由两个部分组成：路 由发现 以及路 由维护过程 。路 在 Ｓ Ｒ算法的路 由发现过程 中， Ｍ 中间节 点接 收重复的 Ｒ Ｅ ＲＱ 由发现过程负责搜寻可能 的传播路径 ， 而路 由维护 过程 则维持 包 （ 即从 同一个源 节点发来的具有相同 Ｒ Ｅ Ｄ的 Ｒ Ｅ ＲＱ Ｉ Ｒ Ｑ包） 并 着 已有路 由。 筛选 ，如 果该 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ包 是从不 同的前一节 点发送过 来并且 该 二 、基于 Ｄ Ｒ的多路径路 由协 议 Ｓ ＲＥ Ｒ Ｑ包 中路径 的跳 数小于或等于先前收到 的 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ包 中的跳 （ ）多路径路 由的相关概念及特 点 一 数，则接受这个 Ｒ Ｅ ，并进 行处理，然后转发 ，反之 ，则将 ＲＱ 什么是多路径路 由， 即指在源节 点和 目的节 点之 间存在 着 这个 Ｒ Ｅ 弃 。 Ｒ Ｑ丢 多条可用路径 。 能够在源节点和 目的节点之 间确定 多条路径 的 ＳＲ算法 在选 择路 由的过程中，目的节点首先选择最早收 Ｍ 算法，称之为多路径路 由算法 。 多径路 由算法 可以形成 多条路 到的 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ中的路径作为主路 由，然后设定一个计 时器 ，在计 由，并确认其中一条路 由为主要路 由， 其他一条或 多条路 由为 时器 未清 零的情况继续接收 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ包 ，并从 中选定一条与主路 备 份路 由。执行多路径路 由算法 的网络 即为多路 径路 由网络 。 径 不相关性最大的一条路径作为备选路 由。 但是这种机制导致 由于多路径路 由算法 的特 点， 多路径路 由网络与运行单路径 路 必须要发送大量的 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ包，这极大地增加 网络 的负担 ，而且 由算法的网路相 比，具有分配通信量 、平衡 网络 负载的特 点， 最 后形成 的主路 由与 备选路 由之间仍然存 在着路径 重叠 的现 同时更加稳定、容错能力更强 ，并且 能实现均衡 负载 。 象。 目前基于 Ｄ Ｒ的多路径路 由协议主要有 Ｍ Ｒ Ｓ Ｓ 协议 、 Ｍ Ｓ Ｒ协 ２Ｓ Ｒ ． Ｍ 算法 中的路 由维护 议 等。本文主要是介绍 Ｍ Ｒ协议与 Ｓ Ｒ协议 。 Ｓ Ｍ 在无 线网络中，特别是 Ａ Ｏ Ｄ Ｈ Ｃ网络，节点 的移动性非常 （ ）Ｍ Ｒ（ｕ ｔ ｐ ｔ ｓ ｕ ｅＲ ｕ ｉ ｇ 协议 － Ｓ Ｍ —ｉａｈｏｒｅ０ｔｎ） 大 ，网络 的拓扑结构可 能会经 常变化 ，链路 因节点 的移动 、网 Ｍ Ｒ是基 于 Ｄ Ｒ协 议的一种多路径路 由协议 ， Ｄ Ｒ协议 络拥塞等 原因可能会断链 。 Ｓ Ｓ 和 Ｓ 因此在多路径路 由算法 中， 由维 路 相 比，降低 了分组发送延迟 ，提高整个 网络 的吞吐率。在路 由 护过程是 非常重要的， 因为它关系到如何快速的恢复 中断 的路 发现阶段 ，Ｍ Ｒ协议 以延迟 作为路径规格 的度量 。并使用主动 由。 Ｓ Ｒ协议 中，当一个节 点如果判定与下 个传输节点失 Ｓ 在 Ｍ 探 测 （ｒ ｂ ｎ ） 的 方 式 和 带 权 重 的 循 环 调 度 去 了联系 ， Ｐ ｏ ｉｇ 则会朝路 由上行方 向发送 一个路 由错误分组 （Ｅ Ｒ ＲＲ） （ｅ ｇ ｔ ｄ ｏ ｎ Ｒｂ ｎ 算法，来确定多条可能路径 。 ｗ ｉｈｅＲｕｄｏｉ） 通过 多条 分组 。在 Ｒ Ｅ Ｒ Ｒ分组 中包含 了到达源节 点的路 由、断链的紧邻 路径 的负载均衡 来改善节点的通信质量 。Ｍ Ｒ是一种按需 的， Ｓ 上行节 点和紧邻 下行节 点的信息。当源节点接收到 Ｒ Ｒ Ｅ Ｒ分组 源路 由的协议 ， 它只在节 点之 间需要通信 的时候才发起路 由发 后 ，根据 Ｒ Ｅ Ｒ Ｒ分组 中所携带 的信 息更新路 由表 ，将 和该条中 现过程 ， 源路 由可 以充分发挥多径路 由的优点 ， 降低多径通信 断链路有关 的路由全 部删 除。如果路 由表中 ，还有有效路 由， 和计算 的复杂性 ，并通过 主动探测 的结果来进行合理 的分配 ， 则源节点将使用 该有效 路 由继续 传递数据分组。 达到实现拥塞控制 的 目的。 当一条路 由中断以后 并且被 源节点知晓， 节点可以采取 源 Ｍ Ｒ采用特定节 点对 范围上的独 立路径算法 ，Ｍ Ｒ独立路 以下两种策略 中的一种 重新 寻找路 由。 Ｓ Ｓ 径算法 的具体步骤如下 ： （） １ 只要任 何一条路 由发生 了中断 ， 则开始路 由发现过程 ； １ 设置一个极 限跳数 ， ． 即源节 点与 目的节 点之间最大的节 （） ２ 当主路 由与备份路 由全部发生 了中断，才 开始路 由发
中图分类号：Ｔ ９９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０－ ５９ ２１） ８ ０７－ ２ Ｎ ２． ５ ０７ ９９ （ ２ ０－ ０１ ０ ０
Ｄ Ｒ 由协议的定义 Ｓ 动 态 源 路 由协 议 Ｄ Ｒ Ｄ ｎｍ ｃＳｕ ｃ ｏ ｔ ｎ ｒ ｔ ｃ １ Ｓ （ｙ ａ ｉ ｏ ｒ ｅＲ ｕ ｉｇＰ ｏ ｏ ｏ ） 是一个典型 的最早 的按 需路 由协议，非常适合应用在 仰 Ｈ Ｃ Ｏ
２１ ０ ２年第 ８期
Ｃｍ ｕ ｅ ＤＳ ｆ ｗ ｒ ｎ ｐ ｌ ｃ ｔ ｏ ｓ ｏ ｐ ｔｒＣ ｏ ｔａ ｅａ ｄＡ ｐ ａ ｉｎ ｉ 工 程 技 术
基于 Ｄ Ｒ的移动 自组网多路径路 由协议的研究与分析 Ｓ
李悦 （ 长沙师范学校教 育技 术 中心 ，长 沙 ４ ０ ０ １ １０）
摘要 ：ＤＳ． Ｐ 动态源路 由协议是一种典型 的按 需路 由协 议 ，它只在有 需求的时候 才启动路 由发现过程 ，也 是 目前 移动 自组 网网络 的一种 主要路 由协议。本文 阐述 了 ＤＳｋ的工作 原理并分析 了多种基 于 ＤＳ 的移动 自组 网的多路 径 ｔ Ｒ 路 由协 议 的 工作 原 理 与 特 点 。 关键 词 ：ＤＳ 协 议 ；移 动 自组 网 ；动 态 源路 由协 议 ；路 由发 现 Ｒ
一
、
算法中 ，这是不允许 的，Ｄ Ｒ算法 的这种机制极大 的降低 了寻 Ｓ
找 最 大 不 相 关 多 路 由 的可 能性 。
１ Ｓ Ｒ算法的路 由发现过程 ．Ｍ 网络 中。它 由两个部分组成：路 由发现 以及路 由维护过程 。路 在 Ｓ Ｒ算法的路 由发现过程 中， Ｍ 中间节 点接 收重复的 Ｒ Ｅ ＲＱ 由发现过程负责搜寻可能 的传播路径 ， 而路 由维护 过程 则维持 包 （ 即从 同一个源 节点发来的具有相同 Ｒ Ｅ Ｄ的 Ｒ Ｅ ＲＱ Ｉ Ｒ Ｑ包） 并 着 已有路 由。 筛选 ，如 果该 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ包 是从不 同的前一节 点发送过 来并且 该 二 、基于 Ｄ Ｒ的多路径路 由协 议 Ｓ ＲＥ Ｒ Ｑ包 中路径 的跳 数小于或等于先前收到 的 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ包 中的跳 （ ）多路径路 由的相关概念及特 点 一 数，则接受这个 Ｒ Ｅ ，并进 行处理，然后转发 ，反之 ，则将 ＲＱ 什么是多路径路 由， 即指在源节 点和 目的节 点之 间存在 着 这个 Ｒ Ｅ 弃 。 Ｒ Ｑ丢 多条可用路径 。 能够在源节点和 目的节点之 间确定 多条路径 的 ＳＲ算法 在选 择路 由的过程中，目的节点首先选择最早收 Ｍ 算法，称之为多路径路 由算法 。 多径路 由算法 可以形成 多条路 到的 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ中的路径作为主路 由，然后设定一个计 时器 ，在计 由，并确认其中一条路 由为主要路 由， 其他一条或 多条路 由为 时器 未清 零的情况继续接收 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ包 ，并从 中选定一条与主路 备 份路 由。执行多路径路 由算法 的网络 即为多路 径路 由网络 。 径 不相关性最大的一条路径作为备选路 由。 但是这种机制导致 由于多路径路 由算法 的特 点， 多路径路 由网络与运行单路径 路 必须要发送大量的 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ包，这极大地增加 网络 的负担 ，而且 由算法的网路相 比，具有分配通信量 、平衡 网络 负载的特 点， 最 后形成 的主路 由与 备选路 由之间仍然存 在着路径 重叠 的现 同时更加稳定、容错能力更强 ，并且 能实现均衡 负载 。 象。 目前基于 Ｄ Ｒ的多路径路 由协议主要有 Ｍ Ｒ Ｓ Ｓ 协议 、 Ｍ Ｓ Ｒ协 ２Ｓ Ｒ ． Ｍ 算法 中的路 由维护 议 等。本文主要是介绍 Ｍ Ｒ协议与 Ｓ Ｒ协议 。 Ｓ Ｍ 在无 线网络中，特别是 Ａ Ｏ Ｄ Ｈ Ｃ网络，节点 的移动性非常 （ ）Ｍ Ｒ（ｕ ｔ ｐ ｔ ｓ ｕ ｅＲ ｕ ｉ ｇ 协议 － Ｓ Ｍ —ｉａｈｏｒｅ０ｔｎ） 大 ，网络 的拓扑结构可 能会经 常变化 ，链路 因节点 的移动 、网 Ｍ Ｒ是基 于 Ｄ Ｒ协 议的一种多路径路 由协议 ， Ｄ Ｒ协议 络拥塞等 原因可能会断链 。 Ｓ Ｓ 和 Ｓ 因此在多路径路 由算法 中， 由维 路 相 比，降低 了分组发送延迟 ，提高整个 网络 的吞吐率。在路 由 护过程是 非常重要的， 因为它关系到如何快速的恢复 中断 的路 发现阶段 ，Ｍ Ｒ协议 以延迟 作为路径规格 的度量 。并使用主动 由。 Ｓ Ｒ协议 中，当一个节 点如果判定与下 个传输节点失 Ｓ 在 Ｍ 探 测 （ｒ ｂ ｎ ） 的 方 式 和 带 权 重 的 循 环 调 度 去 了联系 ， Ｐ ｏ ｉｇ 则会朝路 由上行方 向发送 一个路 由错误分组 （Ｅ Ｒ ＲＲ） （ｅ ｇ ｔ ｄ ｏ ｎ Ｒｂ ｎ 算法，来确定多条可能路径 。 ｗ ｉｈｅＲｕｄｏｉ） 通过 多条 分组 。在 Ｒ Ｅ Ｒ Ｒ分组 中包含 了到达源节 点的路 由、断链的紧邻 路径 的负载均衡 来改善节点的通信质量 。Ｍ Ｒ是一种按需 的， Ｓ 上行节 点和紧邻 下行节 点的信息。当源节点接收到 Ｒ Ｒ Ｅ Ｒ分组 源路 由的协议 ， 它只在节 点之 间需要通信 的时候才发起路 由发 后 ，根据 Ｒ Ｅ Ｒ Ｒ分组 中所携带 的信 息更新路 由表 ，将 和该条中 现过程 ， 源路 由可 以充分发挥多径路 由的优点 ， 降低多径通信 断链路有关 的路由全 部删 除。如果路 由表中 ，还有有效路 由， 和计算 的复杂性 ，并通过 主动探测 的结果来进行合理 的分配 ， 则源节点将使用 该有效 路 由继续 传递数据分组。 达到实现拥塞控制 的 目的。 当一条路 由中断以后 并且被 源节点知晓， 节点可以采取 源 Ｍ Ｒ采用特定节 点对 范围上的独 立路径算法 ，Ｍ Ｒ独立路 以下两种策略 中的一种 重新 寻找路 由。 Ｓ Ｓ 径算法 的具体步骤如下 ： （） １ 只要任 何一条路 由发生 了中断 ， 则开始路 由发现过程 ； １ 设置一个极 限跳数 ， ． 即源节 点与 目的节 点之间最大的节 （） ２ 当主路 由与备份路 由全部发生 了中断，才 开始路 由发
中图分类号：Ｔ ９９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０－ ５９ ２１） ８ ０７－ ２ Ｎ ２． ５ ０７ ９９ （ ２ ０－ ０１ ０ ０
Ｄ Ｒ 由协议的定义 Ｓ 动 态 源 路 由协 议 Ｄ Ｒ Ｄ ｎｍ ｃＳｕ ｃ ｏ ｔ ｎ ｒ ｔ ｃ １ Ｓ （ｙ ａ ｉ ｏ ｒ ｅＲ ｕ ｉｇＰ ｏ ｏ ｏ ） 是一个典型 的最早 的按 需路 由协议，非常适合应用在 仰 Ｈ Ｃ Ｏ