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自组织网络按需路由协议的性能研究

详细分析动态路由协议原理和特点

随着路由的发展,路由协议的种类也有很多,于是我研究了一下动态路由协议的实际应用和详细的介绍,在这里拿出来和大家分享一下,希望对大家有用。顾名思义,动态路由协议是一些动态生成(或学习到)路由信息的协议。在计算机网络互联技术领域,我们可以把路由定义如下,路由是指导IP报文发送的一些路径信息。动态路由协议是网络设备如路由器(Router)学习网络中路由信息的方法之一,这些动态路由协议使路由器能动态地随着网络拓扑中产生(如某些路径的失效或新路由的产生等)的变化,更新其保存的路由表,使网络中的路由器在较短的时间内,无需网络管理员介入自动地维持一致的路由信息,使整个网络达到路由收敛状态,从而保持网络的快速收敛和高可用性。 路由器学习路由信息、生成并维护路由表的方法包括直连路由(Direct)、静态路由(Static)和动态路由(Dynamic)。直连路由是由链路层动态路由协议发现的,一般指去往路由器的接口地址所在网段的路径,该路径信息不需要网络管理员维护,也不需要路由器通过某种算法进行计算获得,只要该接口处于活动状态(Active),路由器就会把通向该网段的路由信息填写到路由表中去,直连路由无法使路由器获取与其不直接相连的路由信息。静态路由是由网络规划者根据网络拓扑,使用命令在路由器上配置的路由信息,这些静态路由信息指导报文发送,静态路由方式也不需要路由器进行计算,但是它完全依赖于网络规划者,当网络规模较大或网络拓扑经常发生改变时,网络管理员需要做的工作将会非常复杂并且容易产生错误。而动态路由的方式使路由器能够按照特定的算法自动计算新的路由信息,适应网络拓扑结构的变化。 动态路由协议的分类 按照区域(指自治系统),动态路由协议可分为内部网关协议IGP(InteriorGatewayProtocol)和外部网关协议EGP(ExteriorGatewayProtocol),按照所执行的算法,动态路由协议可分为距离向量动态路由协议(DistanceVector)、链路状态动态路由协议(LinkState),以及思科公司开发的混合型动态路由协议。 OSPF动态路由协议的特点 OSPF全称为开放最短路径优先。“开放”表明它是一个公开的协议,由标准协议组织制定,各厂商都可以得到动态路由协议的细节。“最短路径优先”是该动态路由协议在进行路由计算时执行的算法。OSPF是目前内部网关协议中使用最为广泛、性能最优的一个动态路由。 采用OSPF动态路由协议的自治系统,经过合理的规划可支持超过1000台路由器,这一性能是距离向量动态路由如RIP等无法比拟的。距离向量动态路由协议采用周期性地发送整张路由表来使网络中路由器的路由信息保持一致,这个机制浪费了网络带宽并引发了一系列的问题,下面对此将作简单的介绍。 路由变化收敛速度是衡量一个动态路由协议好坏的一个关键因素。在网络拓扑发生变化时,网络中的路由器能否在很短的时间内相互通告所产生的变化并进行路由的重新计算,是网络可用性的一个重要的表现方

常用路由协议的分析及比较

路由分为静态路由和动态路由,其相应的路由表称为静态路由表和动态路由表。静态路由表由网络管理员在系统安装时根据网络的配置情况预先设定,网络结构发生变化后由网络管理员手工修改路由表。动态路由随网络运行情况的变化而变化,路由器根据路由协议提供的功能自动计算数据传输的最佳路径,由此得到动态路由表。 根据路由算法 动态路由协议可分为距离向量路由协议(Distance V ector Routing Protocol)和链路状态路由协议(Link State Routing Protocol)。距离向量路由协议基于Bellman-Ford算法,主要有RIP、IGRP(IGRP为Cisco公司的私有协议);链路状态路由协议基于图论中非常著名的Dijkstra 算法,即最短优先路径(Shortest Path First,SPF)算法,如OSPF。在距离向量路由协议中,路由器将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器;而在链路状态路由协议中,路由器将链路状态信息传递给在同一区域内的所有路由器。 根据路由器在自治系统(AS)中的位置 可将路由协议分为内部网关协议(Interior Gateway Protocol,IGP)和外部网关协议(External Gateway Protocol,EGP,也叫域间路由协议)。域间路由协议有两种:外部网关协议(EGP)和边界网关协议(BGP)。EGP是为一个简单的树型拓扑结构而设计的,在处理选路循环和设置选路策略时,具有明显的缺点,目前已被BGP代替。 EIGRP是Cisco公司的私有协议,是一种混合协议,它既有距离向量路由协议的特点,同时又继承了链路状态路由协议的优点。各种路由协议各有特点,适合不同类型的网络。下面分别加以阐述。 2 静态路由 静态路由表在开始选择路由之前就被网络管理员建立,并且只能由网络管理员更改,所以只适于网络传输状态比较简单的环境。静态路由具有以下特点: ·静态路由无需进行路由交换,因此节省网络的带宽、CPU的利用率和路由器的内存。 ·静态路由具有更高的安全性。在使用静态路由的网络中,所有要连到网络上的路由器都需在邻接路由器上设置其相应的路由。因此,在某种程度上提高了网络的安全性。 ·有的情况下必须使用静态路由,如DDR、使用NA T技术的网络环境。 静态路由具有以下缺点: ·管理者必须真正理解网络的拓扑并正确配置路由。 ·网络的扩展性能差。如果要在网络上增加一个网络,管理者必须在所有路由器上加一条路由。 ·配置烦琐,特别是当需要跨越几台路由器通信时,其路由配置更为复杂。 3 动态路由

无线自组织网络路由协议概述

无线自组织网络路由协议概述 作者:唐敏赵贵 摘要:移动自组网由一组带有无线收发装置的移动节点组成,用来为远程操作、战场和地震或者洪水救援等紧急通信和易变的移动通信提供服务。由于移动自组网与有线网的区别,使得为移动自组网设计一个合适的分布式路由协议具有一定程度上的难度。本文主要是介绍了DSR和ADOV协议以及与有线网络中DV路由协议的区别。 关键词:无线自组网、DSR、ADOV 无线自组织网络即MANET(Mobile Ad Hoc Network),是一种不同于传统无线通信网络的技术。传统的无线蜂窝通信网络,需要固定的网络设备如基地站的支持,进行数据的转发和用户服务控制。而无线自组织网络不需要固定设备支持,各节点即用户终端自行组网,通信时,由其他用户节点进行数据的转发。这种网络形式突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性,能够更加快速、便捷、高效地部署,适合于一些紧急场合的通信需要,如战场的单兵通信系统。但无线自组织网络也存在网络带宽受限、对实时性业务支持较差、安全性不高的弊端。目前,国内外有大量研究人员进行此项目研究。 无线自组织网络(mobile ad-hoc network)是一个由几十到上百个节点组成的、采用无线通信方式的、动态组网的多跳的移动性对等网络。其目的是通过动态路由和移动管理技术传输具有服务质量要求的多媒体信息流。通常节点具有持续的能量供给。 由于Adhoc网络具有节点节电、减少带宽消耗、拓扑快速变化、适应单向信道环境等多方面的要求,使得现有的IP路由协议,如RIP(选路信息协议)和OSPF(开放最短路径优先协议)等不能满足要求,Adhoc网络路由协议的设计具有很大难度。IETF的MANET工作组重点研究无线Adhoc中的路由协议。主要有如下几种草案: 1.AODV(AdhoconDemandDistmceVectorRouting)Adhoc网络的距离矢量路由算法。 2.TORA(TemporallyOrderedRoutingAlgorithm)临时顺序路由算法。 3.DSR(DynamicSourceRouting)动态源路由协议。 4.OLSR(OptimizedLinkStateRoutingProtocol)优化的链路状态路由协议。 5.TBRPF(TopologyBroadcastBasedonReversePathForwarding)基于拓扑广播的反向路径转发。 6.FSR(FisheyeStateRoutingProtocol)鱼眼状态路由协议。 7.IERP(theInterzoneRoutingProtocol)区域间路由协议。 8.IARP(theIntrazoneRoutingProtocol)区域内路由协议。 9.DSDV(DestinationSequencedDistanceVector)目标序列距离路由矢量算法。 下面我将重点就DSR和AODV两种协议进行介绍。 (一).DSR(DynamicSourceRouting)动态源路由协议。

无线Mesh网路由协议的性能分析

无线Mesh网路由协议的性能分析 摘要随着信息技术的发展,无线Mesh网络技术的优越性逐渐的展现出来,无 线Mesh网络的发展能更好的满足人们对于信息需求的膨胀,本文介绍了无线Mesh网络的发展,现有的研究成果以及其网路由协议的性能分析。 关键词无线Mesh 概况性能分析 随着无线网络技术发展的日新月异,由于Wlan等技术的局限性,新的网络 构建和技术不断被提出与发展,其中无线Mesh网络表现出其特质。无线Mesh 网络是一种具有多跳性能以及具有自组织自愈合特点的高容量高速率的网络结构,并具有快速部署易于安装、非视距传输、健壮性、结构灵活、高带宽的特点。核 心是使每个节点都可发射和接受信号。 1. 无线Mesh网络 我们传统使用的Wlan网络,用户都是通过一条固定的线路,当用户需要使 用网络的时候,必须先接入一个固定的AP点,这样容易因为连入AP点的用户过 多导致网络堵塞,而无线Mesh网络的出现则有效的解决这个问题。无线Mesh 网络是由mesh routers(路由器)与mesh clients(客户端)组成,而其中mesh routers构成骨干网络,并和有线的internet网相连接,负责为mesh clients提供 多跳的无线internet连接。 无线Mesh路由器的WR与用户终端间的无线传输、WR之间的无线传输和WR与WGW间的无线传输等技术共同组成了无线Mesh的物理层面的技术。由于无论采用何种传输技术都与用户端没有什么直接的关系,因此可以多样性的采用 各种技术,例如智能定向天线技术、高效可控调制编码技术、低临界发射功率控 制技术等。多跳的无线Mesh网络的最重要技术是用户终端通过WR接到无线IP 接入点的路由技术和相关协议,其需要注意的准则的包括尽量少的多跳数、尽量 小的时延、尽量大的数据速率、尽量低的差错率、尽量大的路由稳定等等。 2.几种典型的路由协议 目前无线Mesh网络典型的路由协议有动态源路由协议(DSR)、目的序列距离 矢量路由协议(DSDV)、临时按序路由算法(TORA)以及Ad Hoc按需距离矢量路由 协议(AODV)等。 2.1动态源路由协议 由于无线Mesh网络具有多跳性,其系统内的每个节点都可接收发射信号, 因此路由选择成为无线Mesh网络里重要的问题。无线网络协议的动态源路由协 议借鉴Ad Hoc的3种协议:先验式路由协议中,无论它们是否有通信需求,每个节点都采用周期性的路由分组广播,维护一张包含到达其他节点的路由信息的路 由表,当网络拓扑结构有所改变时,节点就发出更新消息,节点更新路由表;反 应式路由协议,也称为源驱动按需路由协议(如 AODV、DSR、TCRA);混合式路由协议(如ZRP),混合式路由协议是前两种协议的综合。 动态源路由协议是一种按需路由协议,支持单向链路,并且能够发现多条路由,由于对路由需求反应慢,就有可能造成延时,网络堵塞等故障,会对整个系 统的服务质量有所影响。 2.2目的序列距离矢量路由协议 目的序列距离矢量路由协议是一种路由选择机制的表驱动算法,普遍用于Ad Hoc的移动网络中。目的序列距离矢量路由协议网络中,每个节点都包含一个含 有所有可能的目的节点以及到它们的距离信息的路由表。

推荐-常用动态路由协议安全性分析及应用

常用动态路由协议安全性分析及应用 【摘要】路由器寻找的最佳路径是路由协议,它能保持各个路由器间的路由表相同,实现各个路由器间的相互连通,且在网络间传递数据包。可见,动态路由协议是借助路由器间的信息传递,计算、更新网络结构。但在此过程中,存在一定弊端影响常用动态路由器安全性。现就BGP、OSFP 和RIP V2三种常用的动态路由协议安全性进行分析,并总结其应用。 【关键词】动态路由安全性应用 连接网络的重要硬件设备,是路由器,它可以实现数据包的传递。而动态路由协议指的是路由器表的更新过程,它能够满足网络结构变化的需求。常用的动态路由分为三种,分别为BGP协议、OSPF协议和RIP V2协议。如果在数据包传递过程中,协议出现漏洞,那么容易被人利用,给网络安全造成严重影响。所以,分析常用动态路由协议安全性显得尤为重要。 一、常用动态路由协议安全性分析 1.1 BGP协议安全性 多个相互连接的商业网络共同组成了Internet。各个ISP或企业网络,需要定义一个自治系统号,即ASN,它们

的分配由IANA完成[1]。自治系统号共有65535个,其中私用保留的为65512―65535。路由信息在共享状态下,此号码的维护方式可以采取层的方式。BGP采用会话管理,其中TCP 的179端口可起到触发作用,使Keepalive和update信息被触发,且累及其邻居,从而更新和传播BGP路由表。 然而,因BGP的传输方式以TCP为主,那么容易导致BGP 出现关于TCP的诸多问题,例如拒绝服务攻击,预测序列号,SYN Flood攻击等。BGP主要是利用TCP的序列号,未使用自身的序列号。所以,一旦设备应用可预测序列号,就容易受到该类型攻击。在Internet中运行的大部分路由器都采用了Cisco设备,没有采用预测序列号方案,这就降低了受到攻击的风险。一些BGP在默认状态下,未采用相关的认证机制,有些BGP继续沿用明文密码,这样,大大增加了受到攻击的可能性。 实际应用BGP协议时,还会受到伪造报文攻击等其他攻击。但通常情况下,BGP主要在核心网的出口应用,且配置密码认证,因此,BGP协议的安全性相对较高。 1.2 OSPF协议安全性 复杂是OSPF运行机制的主要特征,运行中的诸多环节都有可能受到攻击者的攻击,给OSPF带来不同程度伤害。攻击方式分为以下几种。一是资源消耗攻击。将不同类型的OSPF报文不间断大量发送,这样极易导致攻击实体资源枯

无线传感器网络路由协议研究报告

无线传感器网络路由协议的研究 摘 要:对无线传感器网络及其特点进行了学习归纳,指出了无线传感网络 and sensor networks and wireless ad hoc networks and their differences on key issues to be resolved. Several of today's popular WSN routing protocols layered analysis and summary. Compare them on whether data-centric, whether to support data fusion, whether based on node location, and the Quality of Service (QoS>, scalability, robustness, security, and point their advantages and disadvantages. Last, point that the current WSN is committed to meet the basic performance of routing protocols on the improvement of QoS. Key words:wireless sensor network 。 routing protocol 。 Stratified。 Performance Comparison 0前言 传感器是数据采集、信息处理的关键部件,它可以将物理世界中的一个物理量映射到一个定量的测量值,使人们对物理世界形成量化认识。传感器技术是新技术革命和信息社会的重要技术基础[1]。随着微电子、计算机和网络技术的发展,传感器技术正向着微型化、智能化、网络化、集成化的方向发展[2]。无线传感网络

主动路由协议

对于目前所提出的众多MANET路由协议,协议性能的分析和比较重点集中在DSDv,AODV,DSR和ToRA等几种路由算法上,通过报文发送率、路由开销、路径最优性、吞吐量、平均端到端时延等参数对路由协议的性能进行评估和比较。根据国内外公布的MANET路由协议仿真实验结果进行研究,可以得出这样的结论:各种不同情况的比较下,如不同的数据源数目,不同的节点移动性,不同的自组织网络模型以及不同的网络负载等等,反应式路由协议的性能明显优于先应式路由协议。 根据路由建立时机与数据发送的关系可以把路由协议分为三种:主动路由 协议、按需路由协议、混合路由协议。主动路由协议是事先给定所有路径,并不考虑实际中是否用到具体的路径。这种方式路由的建立、维护的开销都很大,资源要求高,不适合于传感器网络。按需路由协议是在传输中需要路径时才按需要去计算合适的路径,这种方式会产生较大的时延。混合路由协议是综合利用前面两者的一个结合体。由于无线传感器网络中节点能量有限,且只具有局部网络信息,一般都是采用按需路由或者是混合路由协议。 根据路由过程中节点的通信模式可以把路由协议分为以下几种:单跳协议,传感器节点把采集到的数据直接发送给基站节点。在这种方式中,如果网络规模较大,则节点的能量会很快耗尽;随着节点数目的增加,网络中的数据冲突也会变得更加严重。洪泛式路由协议,这是一种简单的协议,它不需要维护网络的拓扑结构和路由计算。接收到数据的节点以广播的方式转发给所有邻居节点。虽然这种方式的路由协议实现很直接,但它有严重的缺陷,会带来网络内信息的内爆和交叠。而且对资源有很大的浪费。 平面型路由协议,网络中所有节点都是地位平等的。当一个节点需要发送数据给基站节点时,可以通过其它节点作为中间节点进行转发,最后到达基站节点。也是一种多跳的传输数据的方式。一般来说,在基站节点附近的节点参于数据中转的概率要大于远离基站节点的传感器节点。因此,基站节点附件的传感器节点由于频繁的参于数据转发而会很快的耗尽能源。平面型路由协议实现简单,健壮性好:但建立、维护路由的开销较大,数据传输的跳数多,一般适用于规模小的网络。 层次型路由协议,基本思想是把传感器节点分成不同的簇,簇内部的通信工作由簇头节点完成,同时簇头节点完成数据聚集和融合;少通信的数据量,最后簇头节点还要负责把处理后的数据发送给基站节点。这种路由协议可以很好的满足传感器网络的可扩展性,适用于大规模的网络。但是簇的维护开销较大,簇头节点是路由的关键节点,其产生和维护都很重要,一旦失效会对路由造成较大影响。 从不同的应用性能角度出发可以将路由协议分为多种类型。 基于查询的路由协议,在环境监测、战场评估等应用中,需要不断查询传感器节点采集的数据;基站节点发出查询任务,传感器节点向查询节点报告采集的数据。在这类应用中,通信流量主要是查询节点和传感器节点之间的命令和数据传输,同时传感器节点的采集信息在传输路径上通常要进行数据融合,通过减少通信流量来节省能量。 地理位置路由协议,它利用节点的地理位置信息,把查询或者数据转发给特定的区域,从而缩小了数据的传输范围。在一些目标跟踪类应用中,往往需要唤醒距离跟踪目标最近的传感器节点,以得到关于目标的更精确位置等相关信息。在这类应用中,通常需要知道目的节点的精确或者大致的地理位置。把节点的位置信息作为路由选择的依据,可以对节点进行域的化分,从而缩小数据发送的范围,还可以帮助完成节点的路由功能,并降低系统专门维护路由协议的能耗。 以数据为中心的路由协议,它提出对传感器网络中的数据用特定的描述方式命名,数据传输

无线传感网路由协议的分析比较

无线传感网路由协议的分析比较 无线传感网技术是对当今经济和社会进步发挥重要作用的技术,对于现代军事、信息技术、制造业等多个重要的领域产生着巨大的影响。而无线路由协议则是无线传感网研究中的热点问题。文章对于几个典型的平面路由协议和分层路由协议进行了介绍,分析了它们各自的利弊,并对它们进行了比较。 标签:无线传感网;路由协议;传感器节点 1 无线传感网概述 无线网络即使用无线传输介质的网络。目前有两种无线网络,基础设施网络和对等网络。基础设施网络的无线终端需要配置无线网卡,并通过接入点(AP)连接入网。对等网络即Ad hoc网络,不需要AP的支持,终端设备之间可以直接通信。无线Ad hoc网络又可分为两类,移动Ad hoc网络和无线传感器网络。前者的终端是快速移动的,后者的结点是静止的或者移动很慢。 无线传感网由大量的静止或移动的传感器组成,它们以自组织和多跳的方式构成无线网络,相互协作以探测、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。无线传感器网络技术在军事应用、智能家居、环境监测、建筑物质量监控、医疗护理等各个方面都有广泛应用[1]。 无线传感网的系统结构包括监测区域(Sensor Field)、传感器节点(Sensor Node)和汇聚节点(Sink Node)[2]。监测区域中包含了各种需要采集数据的观察对象;传感器节点用于采集观察对象的相关数据,并将处理后数据传给汇聚节点;汇聚节点用于收集由传感器节点传递来数据,并将数据传送到远程中心进行集中处理。 2 无线路由协议 无线路由协议是无线传感网研究中的热点问题。无线传感网的路由协议负责在源节点和目的节点之间可靠地传输数据,包括路由选择和数据转发两个功能。根据网络的拓扑结构是否有层次,可以将路由无线路由协议分为平面路由协议和分层路由协议[3]。 2.1 平面路由协议 平面路由协议适用于具有平面结构的网络,所有节点之间地位平等,协议相对简单。源节点和目的节点之间一般存在多条路径,可共同承担网络负荷,通常不存在瓶颈,网络具有较强的健壮性。然而,节点的组织、路由的建立、控制与维持所产生的开销需要占用较大的带宽,从而影响网络数据的传输速率。另外,当网络规模较大时需要损耗很大的能量,并且网络的可扩展性较差。因此,平面路由协议只适用于规模较小的网络。

基于位置的Adhoc网络路由协议研究报告

基于位置的Ad hoc网络路由协议研究 【摘要】基于位置的ad hoc网络路由协议利用节点地理位置信息指导数据包的转发,具有可扩展性强,路由效率高等优点。分析了ad hoc网络中基于位置的路由协议以及位置信息服务,对几种协议进行了分析比较,并指出了基于位置的路由协议的研究重点。 【关键词】ad hoc网络;路由;协议;位置 【abstract 】ilocation-based unicast routing protocol uses geographical location information of nodes to direct the forward of data package, superior to scalability and high efficiency in routing. in this paper, we introduced location-based unicast routing protocols and location information services for ad hoc network. analysed and pared several protocols, we pointed at the research emphasis on location-based unicast routing protocol. 【keywords 】ad hoc network;routing;protocol;location 1 引言 ad hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的多跳临时自治系统。路由协议一直是ad hoc网络研究的重点。根据不同的路由策略,ad hoc网络的路由协议可以分为基于拓扑的路由协议和基于位置的路由协议。与传统的基于拓扑的路由协议相比,基于位置的路由协议利用节点的位置信息来指导包的转发,其基本思想是利用节点的位置信息来选择下一跳,将包向目的节点的方向上进行

自组织网络

自组织网络 求助编辑百科名片 自组织网络 移动自组织网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络,是移动计算机网络的一种,用户终端可以在网内随意移动而保持通信。 目录 自组织网络概述 自组织网络特点 自组织网络应用领域 展开 编辑本段自组织网络概述 移动自组织(Ad Hoc)网络是一种多跳的临时性自治系统,它的原型是美国早在1968年建立的ALOHA网络和之后于1973提出的PR(Pac ket Radio)网络。ALOHA网络需要固定的基站,网络中的每一个节点都必须和其它所有节点直接连接才能互相通信,是一种单跳网络。直到P R网络,才出现了真正意义上的多跳网络,网络中的各个节点不需要直接连接,而是能够通过中继的方式,在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传送信息。PR网络被广泛应用于军事领域。IEEE在开发802. 11标准时,提出将PR网络改名为Ad Hoc网络,也即今天我们常说的移动自组织网络。

移动自组织网络。一方面,网络信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制,而不是电话交换网中的电路交换机制;另一方面,用户终端是可以移动的便携式终端,如笔记本、PDA等,用户可以随时处于移动或者静止状态。无线自组网中的每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。作为主机,终端可以运行各种面向用户的应用程序;作为路由器,终端需要运行相应的路由协议。这种分布式控制和无中心的网络结构能够在部分通信网络遭到破坏后维持剩余的通信能力,具有很强的鲁棒性和抗毁性。 作为一种分布式网络,移动自组织网络是一种自治、多跳网络,整个网络没有固定的基础设施,能够在不能利用或者不便利用现有网络基础设施(如基站、AP)的情况下,提供终端之间的相互通信。由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限,因此距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其它节点进行分组转发,这样节点之间构成了一种无线多跳网络。[1] 网络中的移动终端具有路由和分组转发功能,可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。移动自组织网络既可以作为单独的网络独立工作,也可以以末端子网的形式接入现有网络,如Internet网络和蜂窝网。 编辑本段自组织网络特点 移动自组织网络能够利用移动终端的路由转发功能,在无基础设施的情况下进行通信,从而弥补了无网络通信基础设施可使用的缺陷。自组网技术为计算机支持的协同工作系统提供了一种解决途径,主要特点有:

路由协议

路由协议DSR_AODV_DSDV [Dynamic Source Routing,动态源路由协议] ●当节点S需要向节点D发送数据的时候,而此时节点S并不知道通往节点D的路径, 此时,节点S便启动路由发现过程 ——DSR协议为反应式(Reactive)路由协议 ●源节点广播Route Request路由请求消息(RREQ消息) ●每个节点均在其向前发送的RREQ消息上附加自己唯一的标识符 [动态源路由协议的路由发现过程] [X,Y]表示附加到RREQ消息上的标识符列表

●如图,节点H同时接收到来自两个相邻节点的RREQ消息:有潜在消息冲突的可能 ●节点C收到来自G和H两个相邻节点发送来的RREQ消息,但C并不再向前发送该消息, 因为节点C已经向前发送过一次RREQ消息

●节点J与节点K均向节点D发送了RREQ消息 ●由于J和K均不知道对方存在,彼此之间是隐藏的,因此这两个节点所发送的消息存 在冲突的可能 ●节点D不再向前发送RREQ消息,因为节点D便是整个路由发现过程的终点目标 ●当目的节点D接到第一个RREQ消息的时候,便往回发送一个Route Reply路由应答消 息(RREP消息) ●RREP消息经由反向路径回传,(反向路径就是和RREQ消息到达路径相反的路径) ●RREP消息当中包含了由S到D的路径,而这条路径就是源节点S所发送的RREQ消息所 确定的 [动态源路由协议的路由应答过程]

●当源节点S接收到RREP消息的时候,它便将RREP消息中所记录的路径缓存起来 ●当源节点S发送数据到目的节点D时,数据分组的首部将包含整个路径的信息,这也是 该算法命名为“源路由”的缘由 ●中间节点使用数据分组中首部包含的“源路由”信息了来决定抵达该节点的数据应该转 发的方向 [动态源路由协议的数据投递过程] [动态源路由协议优化——路径缓存] ●每个节点将通过任何可能的方式所获得的新路径缓存起来 ●当节点S发现一条可以通往节点D的路径[S,E,F,J,D]时,它同样知道有一条可以到达 节点F的路径[S,E,F] ●当节点K接收到路由请求消息Route Request RREQ[S,C,G]后,节点K则同样知道经过 路径[K,G,C,S]可以到达节点S ●当节点F向前传递路由应答消息Route Reply RREP[S,E,F,J,D]时,节点F则可以知道 经过路径[F,J,D]可以到达节点D ●当节点E经过路径Data [S,E,F,J,D]发送数据分组的时候,它则知道它自身可通过路 径[E,F,J,D]可以到达节点D ●一个节点无意中听到其他节点的通信消息的时候,它则将缓存其中它自己所不知道的路 由 ●存在问题:一些陈旧的路由缓存对于系统的开销是一种负担 [动态源路由协议的优点] ●只维持需要通信节点之间的路径——可以减少路由保持对于系统的开销 ●路由缓存机制可进一步减少路由发现过程的开销 ●一次简单的路由发现过程可能产生许多通往同一节点的路径,由于中间很可能用以前的 缓存记录对路由发现消息进行应答

实验四:ARP分析及路由协议分析解析

??计算机网络实验与学习指导基于Cisco Packet Tracer模拟器 计算机科学与技术学院计算机网络实验报告 年级2013 学号2013434151 姓名汪凡成绩 专业计算机科学与技术实验地点C1-422 指导教师常卓 实验项目实验3.3:ARP分析实验3.5:路由协议分析实验日期2016/5/6 实验3.3:ARP分析 一、实验目的 1.掌握基本的ARP命令。 2.熟悉ARP报文格式和数据封装方式。 3.理解ARP的工作原理。 二、实验原理 (1)ARP简介 1.什么是ARP ARP,即地址解析协议。TCP/IP网络使用ARP实现IP地址到MAC地址的动态解析。网络层使用逻辑地址(IP地址)作为互联网的编址方案,但实际的物理网络(以太网)采用硬件地址(MAC地址)来唯一识别设备。因此在实际网络的链路上传送数据帧时,最终还是必须使用硬件地址(MAC地址)。 ①ARP工作原理 每个主机和路由器的内存中都设有一个ARP高速缓存,用于存放其他设备的IP地址到物理地址的映射表。当主机欲向本局域网上其他主机发送IP包时,先在本地ARP缓存中查看是否有对方的MAC地址信息。如果没有,则ARP会在网络中广播一个ARP请求,拥有该目标IP地址的设备将自动发回一个ARP回应,对应的MAC地址将记录到主机的ARP缓存中。考虑到一个网络可能经常有设备动态加入或者撤出,并且更换设备的网卡或IP地址也都会引起主机地址映射发生变化,因此,ARP缓存定时器将会删除在指定时间段内未使用的ARP条目,具体时间因设备而异。例如,有些Windows操作系统存储ARP缓存条目的时间为2mim但如果该条目在这段时间内被再次使用,其ARP定时器将延长至lOmin。ARP缓存可以提高工作效率。如果没有缓存,每当有数据帧进入网络时,ARP都必须不断请求地址转换,这样会延长通信

自组织基本路由协议及混合型路由协议技术

自组织基本路由协议及混合型路由协议技术 自组织基本路由协议及混合型路由协议技术 自组网的路由技术主要是设计能自适应网络拓扑动态变化的分布式路由协议路由协议,并避免产生路由环路,尽可能减小路由开销,具有一定的可扩展性,使网络节点能根据网络情况的变化,具各分布式管理的路由功能。自组织网络自组织网络是一个多跳的临时性的自治系统,在这种环境中,由于结点的无线通信覆盖范围的有限性,两个无法直接通信的移动结点可以借助其他结点进行分组转发来进行数据通信。自组网结点之间是通过多跳数据转发机制进行数据交换,需要按路由协议进行分组转发决策。 IETF于1996年成立了自组网工作小组(MANETWG),其核心任务就是研究自组网环境下基于IP协议的路由协议规范和接口设计。 目前MANETWG已经提出了许多协议草案,比如DSR、AODV、TORA、ZRP等。这些自组网路由协议根据不同的角度可以进行不同的分类。按路由发现的策略划分,可以分为主动式主动式路由协议、被动式路由协议和混合型路由协议。自组织网络主要有以下路由协议。 研究基于分布式算法,具有网络自组织和自设置功能的自组织基本路由协议,主要有两类:表驱动路由协议(主动式路由协议)和按需路由协议(反应式路由协议),。主动式路由协议尽力维护网络中每个节点至所有其他节点的一致的最新路由信息,并要求网络中的每个节点都建立和维护一个或多个存储路由信息的表格。在网络拓扑变化时周期性地广播路由更新信息。这样减少了获得路由的时延,但是需

要花费较大的开销保持路由更新。按需路由协议只有在源节点需要时才建立路由,节点不需要花费代价来维护无用的路由信息,节省了一定的网络资源,但是路由发现过程时延比较大。 自组织网络路由协议按驱动模式的分类 迄今为止,已提出的主动式协议主要有WRP、DSDV等。下面简单介绍这两种协议。 (1)WRP协议 无线路由协议(wirelessroutmgprotocol,WRP)是一个基于距离矢量的协议,其路由算法是对路径发现算法PFA的改进。它利用去往目标结点的路径长度和相应路径到倒数第二跳结点信息加速路由协议收敛速度,改善路由环路问题。WRP对PFAD的改进之处在于当结点i监测到与邻居结点j的链路链路发生变化时,i会检查所有邻居结点关于倒数第二跳信息的一致性,而PFA只会检查结点j 关于倒数第二跳结点信息的一致性。这种改进可以进一步地减少出现路由环路的次数,加快算法的收敛速度。WRP协议的主要思想如下:每个结点维护四张表,即距离表、路由表路由表、链路费用表和消息重发表,并通过UPDATE消息通告给邻居结点。 设结点为i,信宿结点为j,结点i的邻居结点为k。 ①距离表。距离表包括k的通告的相关内容有经过k到j的路由的距离Dijk的前趋结点Piik。 ②路由表。每个表项包括信宿结点地址、到信宿的距离Dij、到j的最短路由j的前趋结点Pij、i的下一跳(后继)Sij等。

路由协议的常见分类

可编辑 路由协议的常见分类 网关-网关协议(GGP) 核心网关为了正确和高效地路由报文需要知道Internet其他部分发生的情况,包括路由信息和子网特性。 当一个网关处理重负载而使速度特别慢,并且这个网关是访问子网的惟一途径时,通常使用这种类型的信息,网络中的其他网关能剪裁交通流量以减轻网关的负载。 GGP主要用于交换路由信息,不要混淆路由信息(包括地址、拓扑和路由延迟细节)和作出路由决定的算法。路由算法在网关内通常是固定的且不被GGP改变。核心网关之间通过发送GGP信息,并等待应答来通信,之后如果收到含特定信息的应答就更新路由表。 注意GGP的最新改进SPREAD已经用于Internet,但它还不如GGP普及。GGP被称为向量-距离协议。要想有效工作,网关必须含有互联网络上有关所有网关的完整信息。否则,计算到一个目的地的有效路由将是不可能的。因为这个原因,所有的核心网关维护一张Internet上所有核心网关的列表。这是一个相当小的表,网关能容易地对其进行处理。 外部网关协议(EGP) 外部网关协议用于在非核心的相邻网关之间传输信息。非核心网关包含互联网络上所有与其直接相邻的网关的路由信息及其所连机器信息,但是它们不包含Internet上其他网关的信息。对绝大多数EGP而言,只限制维护其服务的局域网或广域网信息。这样可以防止过多的路由信息在局域网或广域网之间传输。EGP强制在非核心网关之间交流路由信息。 由于核心网关使用GGP,非核心网关使用EGP,而二者都应用在Internet上,所以必须有某些方法使二者彼此之间能够通信。Internet使任何自治(非核心)网关给其他系统发送"可达"信息,这些信息至少要送到一个核心网关。如果有一个更大的自治网络,常常认为有一个网关来处理这些可达信息。 和GGP一样,EGP使用一个查询过程来让网关清楚它的相邻网关并不断地与其相邻者交换路由和状态信息。EGP是状态驱动的协议,意思是说它依赖于一个反映网关情况的状态表和一组当状态表项变化时必须执行的一组操作。 内部网关协议(IGP) 有几种内部网关协议可用,最流行的是RIP和HELLO,另一个协议称为开放式最短路径优先协议(OSPF),这些协议没有一个是占主导地位的,但是RIP可能是最常见的IGP协议。选择特定的IGP以网络体系结构为基础。 RIP和HELLO协议都是计算到目的地的距离,它们的消息包括机器标识和到机器的距离。一般来讲,由于它们的路由表包含很多项,因此消息比较长。RIP和HELLO一直维护相邻网关之间的连接性以确保机器是活跃的。 路由信息协议使用广播技术。意思是说网关每隔一定时间要把路由表广播给其他网关。这也是RIP的一个问题,因为这会增加网络流量,降低网络性能。 HELLO协议与RIP的不同之处在于HELLO使用时间而不是距离作为路由因素。这要求网关对每条路由有合理的准确时间信息。由于这个原因,所以HELLO协议依赖于时钟同步消息。 开放式最短路径优先协议是由Internet工程任务组开发的协议,希望它能成为居于主导地位的IGP.用"最短路径"来描述协议的路由过程不准确。更好一些的名字是"最优路径",这其中要考虑许多因素来决定到达目的地的最佳路由。 . . ----------------------------------------------------------

实训四 用wireshark路由协议分析

计算机学院网络工程2013(3)班 实训四利用WireShark分析路由协议 一、实训目的 1.通过分析RIP、OSPF、EIGPR、BGP数据包,了解各种路由协议的工作过程。 二、实训设备 1.接入Internet的计算机主机; 2.抓包工具WireShark。 三、实训内容 一、RIP包分析实验 网络拓扑图: 1.启动WireShark,打开rip1.cap。 2.过滤器设置为“rip”,分析RIP数据包。 说明: R1:Serial1/0:192.168.1.1; R2:Serial1/0:192.168.1.2;Serial1/1:192.168.2.1; R3:Serial1/0:192.168.2.2 三台路由器均配置router rip; version 2; R1宣告网络network 192.168.1.0 R2宣告网络network 192.168.1.0,192.168.2.0 R3宣告网络network 192.168.2.0 两个数据包: R1_s10_to_R2_s10.cap:R1-Serial1/0到R2-Serial1/0线路上的数据包;

R2_s11_to_R3_s10.cap:R2-Serial1/1到R3-Serial1/0线路上的数据包。 抓包过程:三个路由器正常运行约1分钟后断开R1电源约2分钟,然后再打开R1电源。 问题1:查看RIP请求包和响应包的运输层协议是UDP 还是 TCP? 答:UDP 问题2:正常情况下路由器RIP响应包多长时间发出一次?其中包含什么内容?答:30秒左右

问题3:RIP响应包中Metric为16代表什么意思? 答:默认15为最大跳数,16跳数不可达 问题4:通常RIP请求包是如何触发的? 答:路由表发生变化,路由器随之发送更新信息 问题5:描述重新启动R1电源后,R1路由表的变化过程。 答:路由表更新,然后回复原来的表 问题6:简述RIP路由协议。 答:路由信息协议(RIP)是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议。RIP 是一种分布式的基于距离矢量的路由选择协议,是因特网的标准协议。RIP 主要有以下特征:RIP 是一种距离矢量路由协议;RIP 使用跳数作为路径选择的唯一度量;将跳数超过 15 的路由通告为不可达;每 30 秒广播一次消息。 二、OSPF包分析实验 网络拓扑图:

无线传感器网络路由协议研究毕业论文

无线传感器网络路由协议研究毕业论文 目录 前言................................................................... I 第1章无线局域网技术. (2) 1.1 引言 (2) 1.2 无线局域网的组成及工作原理 (2) 1.2.1 无线网卡 (2) 1.2.2 无线接入点 (2) 1.3 无线局域网的主要特征 (2) 1.3.1 网络拓扑结构 (2) 1.3.2 传输媒质及传输方式 (2) 第2章无线局域网的分析与发展 (3) 2.1 引言 (3) 2.2 无线局域网的现状 (3) 2.4 无线局域网的发展前景 (4) 第3章无线传感器网络路由协议分析 (5) 3.1 引言 (6) 3.2 无线传感器网络简介 (7) 3.3 无线传感器路由协议的特点 (10) 3.3 无线传感器网络路由协议分类 (17) 3.3.1 基于梯度的路由协议 (12) 3.3.2 基于等级的路由协议 (14) 3.3.3 基于平面的路由协议 (2) 3.3.4基于位置的路由协议 (2) 第4章无线传感器路由协议比较研究与趋势 (15)

4.1 引言 (16) 4.2 路由协议的比较研究 (17) 4.2.1 泛洪方式【Flooding】 (12) 4.2.2 集群方式(Clustering) (14) 4.2.3 地理信息方式(Geographic) (2) 4.3.1 基于服务质量方式 (12) 4.3 无线传感器路由协议的发展方向 (17) 注释 (26) 致谢 (27) 参考文献 (28) 附录一 (30) 附录二 (31)

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