多径路由算法简介

3）、路由选择
• 路径数量和质量 • 对路径的质量进行 估计，选择质量较 优的路径，可以使 用跳数、时延、负 载、路径独立性等 作为估计路径质量 的判据。
3）路由选择
流量分配策略：
• 1）贪婪策略：当一个数据包到达且等待转发时，节点计 算并比较每一条路径的评价值，从中选择最优的一条路径 转发改数据包。 • 2）轮转策略：当一个数据包到达且等待转发时，节点计 算并比较每条路径的转发计数器，从中选择转发数据包较 少的路径转发改数据包。 • 3）随机概率策略：当一个数据包到达且等待转发时，节 点通过概率计算来选择一条路径转发该数据包。
– 在两个节点之间的路由有效、通信正常的情况下，路 由协议不起任何作用
– 只有当源节点S需要向目的节点D发送数据包，但又没 有D节点的路由入口时才会发起路由请求，即发送路由 广播帧RREQ
RREQ请求帧的传播
A B?
B?
B? B? B?
B?
B? B
RREP应答帧
– 当RREQ最终到达目的节点时，目的节点通过向该反向 路由（即该RREQ传播路线）发送RREP应答帧，从而 在该条路径的各个节点建立通向目的节点的前向路由 – 只有在以下情况下节点才会产生RREP: • 该节点本身就是目的节点 • 该节点为中间节点，但是它有通向目的节点的活跃 路径 – 当RREP传播到源节点时，中间节点根据该RREP更新 它们各自指向目的节点的路由信息
路径；无法很好的获取网络的拓扑信息，导致无法有效的利 用网络的整体信息，进而增加了路由开销；数据发送一般只 利用一条路径，无法实现并行或并发的发送数据）
2、多径路由算法概述
多径路由策略是指通过一定的约束规则，在网络中找出到 达目的节点的多条路径，要求更多的节点来承担数据包的转 发任务，然后在这多条路径间合理的分配负载。 优点： 可以较好的利用网络拓扑信息； 可以为不同的服务质量要求提供不同的路径； 可以为同一类型的服务提供多条路径，利用多条路径来并 行\并发发送数据，实现更高的服务质量； 提供网络的利用效率； 实现负载均衡，延长网络生命周期 挑战：延时、丢包、开销、吞吐量。。。
2) 路由维护
• 多径路由与单径路由维护过程区别在于：
单径路由协议在唯一的路径不可用之后发起维护过程，而 多径路由协议在多条路径都不可用之后，或者经裁定某些路 径不可以用之后才发起路由维护过程。这将大大减少路由发 现的次数，有利于降低路由发现的成本，而且路由发现过程 中全网范围内的RREQ包泛洪会引起网络拥塞，泛洪次数的 减少也有利于网络性能的提高。
1、背景
• 分类 • 先应式路由：DSDV（目的序号距离矢量算法）、WRP （无线路由协议） • 反映式路由：AODV（按需距离矢量路由算法） • 、DSR（动态源路由算法） • 混合式路由：ZRP（区域路由算法）
2、多径路由算法概述
単径路由算法： 优点：简单 缺点：负载不均，性能较低 （没有考虑到路径的公平性，过多的依赖最短路径或者最优
2) 路由维护
• 若某一路径上节点故障或链路故障，可能会引起路径不可用。 这种情况下，节点会定期广播HELLO包给邻居节点以监测链路 状况程。
RERR信息的发送方式
– 单播 - 将RERR信息单播发送给一个接收者 – 重复单播 - 将RERR信息分别的单播发送给多个接收者 – 广播 - 将RERR信息同时发送给多个接收者 - 使用IP地址255.255.255.255进行广播


2、多径路由算法概述
3、多径路由原理
• 1）路由发现 • 2）路由维护 • 3）路由选择
3、AODV——>AOMDV
• 路由帧格式主要包括: – RREQ – 路由请求帧 – RREP – 路由应答帧 – RERR – 路由错误帧 – HELLO – 活跃路由链路监测帧
RREQ路请求由帧
多径下链路关系：

链路不相关、节点不相关、相关多路径。
路径间的独立性越高，所有路径同时失效的可能性越低； 不同路径共享链路或者节点会导致路径集内部争用信道。 节点不相关的要求会导致路径数量的减小，路径之间的相 关性定量指标为“相关度（多条路径间的共同的链路数）” 和“交合度（因为其它路径正在传输而导致的阻塞的平均 节点数）”。
4、总结
方法： • 1）高质量的路径 • 2）路径的选择 • 3）数据流量的划分 目的： • 1）负载均衡 • 2）避免乱序到达 • 3）QoS（延时、吞吐量、抖动、带宽等）
谢 谢
RERR路由错误帧
–
以下情况发生时，则广播RERR路由错误帧： i. 一个节点检测到与一个邻居节点的链路断裂（即 该邻居节点不可达） ii. 节点收到一个数据包，而该节点路由表中没有指 向数据包制定的目的地址的有效路由，并且该路 由并非处于修复状态 iii. 节点收到来自邻居节点的RERR路由错误信息帧， 该帧可能指示多个目的节点不可达
多径路由算法简介
Hale Waihona Puke Baidu
——2017.6.20
内容
• • • •
1、背景 2、多径路由算法概述 3、多径路由算法原理 4、总结
1、背景
无线网络： • 无线多跳网络 • 传感器网络 • Ad Hoc自组织网络 • 无线Mesh网络 • ZigBee
1、背景
• • • • • • • • 特征： 1）无中心和自组织性 2）动态变化的网络拓扑 3）多跳路由 4）受限的无线传输带宽 5）节点能源有限 6）安全性较差 7）移动终端的局限性
RREP路由应答帧的传播
A A
A A B
1）路由发现（AODV）
• 当源节点需发送数据包到目的，且源没有到达目的的路径 时，才发起路由发现过程。
1）路由发现（AOMDV）
2）路由维护
• Hello消息 – Hello消息帧用于监测活跃路径上相邻节点的链接状况。 • 例如：当活跃路径上某节点多长时间内没有收到该 路径上的邻居节点发送来的Hello消息帧或其他任何 帧时，该节点就认为与它与邻居节点的链路已断 – 只有当某节点位于某活跃路径之上时，它才能发送 Hello消息帧 • 中间节点发起一次指向该邻居节点的局部修复 • RERR传播过程中，各中间节点删除该失效路径上相应的 路由信息