AODV相关路由协议详情学习

HUNAN CITY UNIVERSITY-------《无线网络技术》小论文设计题目：无线自组织网络AODV路由协议研究专业： ____学生姓名： ___________班级学号： ________指导教师： __0000年 00月 00日摘要:Ad Hoc 网络是随着无线通信技术的快速发展而出现的一种新型网络, 网络层的路由协议对于Ad Hoc 网络来说尤为重要。

首先阐述了Ad hoc 网络的概念和特点, 分析了自组网路由协议的有关情况。

重点研究了按需路由协议中的AODV 协议及其中断链恢复的改进, 结果表明在数据传输延迟和路由开销方面, 采用改进的本地修复方法都可以使性能获得一定程度的提高。

关键字:Ad hoc 网络; 路由协议; AODV 协议1 无线自组网概述1.1 Ad Hoc 网络的概念Ad Hoc 网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络,是移动计算机通信网络的一种类型, 后者是指用户终端可以在网内随意移动的计算机网络,所以ad hoc 网络是移动通信和计算机网络的交叉。

作为一种无中心分布控制网络( InfrastructurelessNetworks) , 自组网是一种自治的无线多跳网, 整个网络没有固定的基础设施, 可以在不能利用或不便利用现有网络基础设施的情况下, 提供一种通信支撑环境, 拓宽了移动网络的应用场合。

自组网中也没有固定的路由器, 所有节点都是移动的, 并且都能以任意方式动态地保持与其他节点的联系。

在这种环境中, 由于终端的无线覆盖范围的有限性, 两个无法直接进行同信的用户终端可以借助于其他节点进行分组转发。

每个节点都可以说是一个路由器, 他们要能完成发现和维持到其他节点路由的功能。

Ad hoc 网络中的信息流采用分组数据格式, 阐述采用包交换机制, 基于TCP/IP 协议族。

若干个移动终端组成一个独立的网络, 与固定的互联网并行, 需要时也可与固定的互联网互联。

内容目录1导言 (3)2概述 (4)3AODV术语 (5)4适用性综述 (7)5消息格式 (8)6AODV操作 (13)管理序列号 (13)路由表项和先驱列表 (15)生成路由请求 (16)控制路由请求消息的传播 (17)处理和转发路由请求 (18)生成路由回复 (20)接受和转发路由回复 (22)对单向连接的操作 (23)Hello消息 (24)维护本地连接 (25)路由错误，路由超时和路由删除 (26)本地修复 (28)重启后的操作 (30)接口 (31)7AODV和集群网络 (31)8AODV在其他网络中的应用 (32)9扩展 (34)10参数配置 (35)网络组诺基亚研发中心 C. Perkins RFC：3561加州大学圣芭芭拉分校 E. Belding-Royer类别：试验版辛辛那提大学 S. Das2003年7月Ad hoc网络中基于距离数组的按需(AODV)路由协议本备忘状态本备忘定义的只是一个试验性质的网络社区协议而已，它不是任何一种类型的网络标准。

我们非常需要各种讨论和建议用于改进这个协议。

本备忘录的分发不受任何限制。

版权声明复制权属于整个因特网社区，保留所有权利。

摘要本协议用于特定网络中的可移动节点。

它能在动态变化的点对点网络中确定一条到目的地的路由，并且具有接入速度快，计算量小，内存占用低，网络负荷轻等特点。

它采用目的序列号来确保在任何时候都不会出现回环（甚至在路由控制信息出现异常的时候也是如此），避免了传统的距离数组协议中会出现的很多问题（比如无穷计数问题）。

目录1导言AODV算法旨在多个移动节点中建立和维护一个动态的，自启动的，多跳路由的专属网络。

AODV使得移动节点能快速获得通向新的目的节点的路由，并且节点仅需要维护通向它信号所及范围内的节点的路由，更远的节点的路由信息则不需要维护。

网络中连接的断开和异动会使得网络拓扑结构发生变化，AODV使得移动节点能适时对这种变化做出响应。

湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要无线Mesh网络（Wireless Mesh Network ，WMNs）具有快速部署和自组织等特点，这使得它非常适应于临时的按需网络部署场景。

WMNs对于热点地区的基础设施网、以及能提供低成本回程的传感器网和偏远农村蜂窝网基站，都是一种具有很大吸引力的技术。

WMNs的自组织性、自愈性、有效的移动用户管理和跟踪机制，高容量和高速率的特性，迫切需要高性能的路由算法。

近年来，路由算法成为WMNs发展中的一个研究热点。

WMNs从移动Ad Hoc 网络中借鉴了许多路由选择方法作为路由的解决方案，但是这些方法都不太理想或者没有达到性能的最优化，且没有利用到WMNs自身的特点。

本文提出了一个改进的分层AODV路由协议（IH-ADOV），它表现出了更好的可扩展性和网络性能，当一条路由丢失时，它可使寻找替代路由的路由开销得到降低。

此外，在IH-AODV中，我们还提出了一种新技术，即最新链路发现机制。

它旨在对加入簇的节点进行快速路由发现，能够提高路由发现的速度和效率。

对于路由维护，这种技术也非常有用。

在新算法中，本论文定义静态节点为Way Point（WP）节点，其他节点称为Cluster Member（CM）簇成员节点。

#3节点仿真Ad hoc AODV的例子# 环境设定set val(chan) Channel/WirelessChannel ;#信道类型set val(prop) Propagation/TwoRayGround ;#无线传输模块类型set val(netif) Phy/WirelessPhy ;#网络接口类型set val(mac) Mac/802_11 ;# MAC类型set val(ifq) Queue/DropTail/PriQueue ;#接口队列类型set val(ll) LL ;#链路层类型set val(ant) Antenna/OmniAntenna ;#天线类型set val(ifqlen) 50 ;#IFQ中最大报文数set val(nn) 3 ;# 移动节点数目set val(rp) AODV ;# 路由协议set val(x) 500 ;# 场景长xset val(y) 400 ;# 场景宽yset val(stop) 150 ;# 仿真结束时间set ns [new Simulator]#创建一个模拟对象set tracefd [open aodv.tr w]#打开一个trace file记录数据包的传送过程$ns trace-all $tracefdset windowVsTime2 [open win.tr w]set namtrace[open aodv.nam w] #创建.nam文件记录nam的trace数据$ns namtrace-all-wireless $namtrace $val(x) $val(y)set topo[new Topography]#建立一个Topography对象在拓扑边界范围内运动$topoload_flatgrid $val(x) $val(y)#设定场景的长宽尺寸#创建nn移动节点[$ val(nn)] 并将它们附加到信道。

AODV协议详解AODV（Ad-hoc On-Demand Distance Vector）是一种用于自组织无线网络的路由协议。

它是基于距离矢量路由算法的一种改进，并在无线传感器网络（WSN）和移动自组网（MANET）中广泛应用。

AODV的主要目标是在网络中实现有效的路由，同时减少网络资源的消耗。

AODV协议通过以下方式工作。

当一个节点需要向目标节点发送数据时，它首先广播一个路由请求（RREQ）消息以查询目标节点的路由信息。

接收到这个消息的节点会更新路由表，并向源节点发送一个路由回复（RREP）消息，该消息包含到目标节点的路径信息。

在此过程中，源节点可以选择最佳的路径，并将其添加到路由表中。

当源节点收到RREP消息后，它就可以开始向目标节点发送数据了。

在途中，如果网络拓扑发生变化（例如节点移动或节点失效），AODV协议会更新路由表以反映这些变化。

在节点间的通信过程中，AODV协议使用一种称为序列号的技术来区分新的路由信息和旧的路由信息，并避免出现循环路径。

每次路由更新时，序列号都会递增，并在路由表中进行记录。

另外，AODV协议还支持源路由。

源路由是指由源节点指定的完整路由路径，数据包将按照此路径传输。

这意味着源节点可以控制数据包的传输路径，可以避免路径和路由发现的开销，并减少网络资源的消耗。

但是，源路由在网络中可能会面临节点失效、链路中断和网络拓扑变化等问题，因此需要进行有效的处理。

在AODV协议中，节点还可以进行路由维护。

路由维护是指节点在路由表中更新、维护和删除路由信息以反映网络状态的变化。

AODV协议使用一些机制来处理链路中断、节点失效和网络分割等问题。

当节点发现路由不可用时，它会向源节点发送一个路由错误（RERR）消息来通知源节点，并更新自身的路由表。

总结起来，AODV协议是一种用于自组织无线网络的强大路由协议。

它具有快速路由发现、低资源消耗和多路径支持等特点，可以在无线传感器网络和移动自组网等环境中提供高效的数据传输。

AODV相关路由协议详情学习AODV相关路由协议学习1：AODV路由协议⼯作原理AODV路由协议是⼀种经典的按需路由协议，它只在两个节点需要进⾏通信且源节点没有到达⽬的节点的路由时，才会进⾏路由发现过程。

AODV采⽤的是⼴播式路由发现机制，当源节点想与另⼀节点进⾏通信时，源节点会⾸先查询⾃⼰的路由表中是否存在有到达⽬的节点的路由有效信息。

如果包含有⽬的节点的有效信息，则源节点就会将数据包传送到⽬的节点的下⼀跳节点;如果缺失⽬的节点的有效的信息，则源节点会启动路径请求程序，同时⼴播RREQ控制包。

⽽下⼀跳节点在接收到RREQ报⽂时，如果该节点是⽬的节点，⼜或者该节点路由表中存放有到达⽬的节点的可⾏路径信息，则会向源节点回复路由响应报⽂CRREP。

否则就记录相关信息，⽤于建⽴⼀个反向路径，让⽬的节点的RREP遵循此路径返回源节点，同时将RREQ报⽂中的跳数字段值加1，并向该节点的邻居节点转发RREQ报⽂。

这样经过若⼲中间节点转发最后到达⽬的节点，确认路由建⽴。

路由表项建⽴以后，路由中的每个节点都要执⾏路由维持和管理路由表的任务。

如果由于中间节点的移动⽽导致路由失效，则检测到路由断链的节点就会向上游节点发送路由出错报⽂RRER，⽽收到出错报⽂RRER的节点则会直接发出RREQ来进⾏路径请求，如果能在规定好的时间找到⽬的节点的路径，则表⽰路由成功1.2存在的问题传统的AODV采⽤基本的路由发现算法来建⽴从源节点到⽬的节点的路由时，路由选择是选择最短路径路由，即选择最⼩跳数的路由，这样就忽略了每两点之间的传输能⼒，从⽽导致产⽣整条链路吞吐量低、路由不稳定、线路拥塞、延迟甚⾄数据丢失等严重问题。

2最⼤路由速率的AODV协议的提出【基于最⼤路由速率的AODV协议优化研究与实现---罗泽、吴谨绎、吴舒辞】2.1基本思想针对传统AODV路由协存在的问题，提出了⼀种基于最⼤传输速率（路由速率=路由速率之和/路由跳数）的改进⽅案，其基本思想是:⽤户确定⼀个期望速率，源节点在进⾏路由发现时⽐较收到的各条路由的实测速率，选择⼀条速率最⼤的路由作为路由，在源节点使⽤当前路由发送数据的过程中，源节点每隔⼀段时间发出RREQ报⽂，以便查找到可能存在的更好的路由，如果发现⼀条速率更⾼的路由且该路由速率⼤于期望速率，则执⾏路由切换，改⽤新路由。

Aodv路由协议报告本周主要工作是分析aodv协议代码的具体实现过程，根据代码总结出aodv中比较重要的知识一．Aodv数据结构路由表项{rt_dst:目的节点ip地址rt_seqno:目的节点序列号，目的节点有效序列号为偶数rt_hops:跳数rt_req_cnt:发rreq的次数，不得大于rreq_retries次rt_req_timeout:路由请求超时时间，只有超过此时间才能再次发出rreq的aodv消息.rt_req_last_ttl:上次请求生命期，即发送rreq时ip头中ttl的值rt_disc_latency[]:每次请求的延时rt_last_hop_count:上次使用的路由跳数rt_nexthop:下一跳ip地址rt_expire:路由寿命rt_flag:路由状态标志（RT_UP,RT_DOWN,RT_IN_PAIR)rt_prelist:路由前驱列表hist_index:本次发送的rreq次数}邻居列表{Expire：超时时间Id：邻居ip地址}广播列表{expire：过期时间id：广播iddst：广播源节点ip地址}二.节点定时器btimer:广播定时器，用来调用id_purge()函数，顺序查看广播表中的每个条目，比较过期时间是否大于当前时间，如果大于，则调用id_delete()函数删除此广播htimer:hello定时器，用来调用sendhello（）函数，发送hello消息ntimer:邻居列表定时器，用来调用nb_purge()函数，顺序查看邻居表中的每个条目，如果过期时间超过当前时间，则认为此邻居不可达，删除此邻居条目rtimer:路由缓存定时器，用来调用rt_purge()函数，顺序查看每条路由的是否过期，如果没过期且有效，则看是否缓存队列中是否有要发送到目的节点的分组，如果有则按路由转发，并将路由过期时间重置。

如果路由过期且有分组待转发，则发送rreq消息。

基于信任模型的AODV路由协议算法研究AODV（Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing）是典型的自组织网络（Ad Hoc Network）中的路由协议。

在AODV中，每个节点在需要通信时，通过控制数据包（RREQ和RREP）和数据包（DATA）进行路由选择和传输。

然而，在自组织网络中，节点间的信任问题也是一个不容忽视的问题。

为了解决这一问题，研究者们提出了基于信任模型的AODV路由协议算法。

基于信任模型的AODV路由协议算法可以分为四个步骤：信任评估、路由选择、路由维护和信任更新。

首先，信任评估是根据节点对其它节点的历史交互信息进行评估的。

该评估基于交互数据包的数量和质量，包括数据包到达率、平均时延、包丢失率、重复包率等指标。

节点根据这些指标来评估其它节点的信任值，以确定是否信任它们。

其次，路由选择是基于节点的信任值来选择最优路由。

当需要通信时，节点将向周围节点广播控制数据包（RREQ），并等待其它节点响应。

在响应过程中，节点会判断响应节点的信任值，以确定是否选择其作为最优路由。

接着，路由维护是指在数据传输过程中，节点需要动态地维护路由。

节点会定期地向其它节点发送控制数据包（RREQ）来更新它的路由表。

同时，路由维护还需要对路由中断进行处理。

最后，信任更新是指当节点发现路由选择有误或其它问题时，它会对信任模型进行更新。

节点会更新其对其它节点的信任值，并将新的信任值告知其它节点。

这有助于进一步提高节点之间的信任度，并促进更好的通信效率和可靠性。

总的来说，基于信任模型的AODV路由协议算法可以有效地解决节点间信任问题，提高数据传输的可信度和可靠性。

在实际应用中，需要根据具体的场景来进行适当的调整和优化，以进一步提高算法的效率和性能。

aodv路由协议原理宝子！今天咱们来唠唠这个AODV路由协议的原理呀。

AODV呢，全称是Ad - hoc On - Demand Distance Vector，这名字听起来是不是有点高大上？其实呀，它就像是在一个自由组合的网络世界里的一个小管家呢。

咱先来说说这个Ad - hoc网络的特点。

这就像是一群小伙伴临时凑在一起玩游戏，没有什么预先设定好的规则或者固定的老大来指挥交通。

每个小伙伴（也就是网络中的节点）都有可能随时加入或者离开这个游戏（网络）。

这时候AODV就闪亮登场啦。

在这个网络里，当一个节点想要和另一个节点通信的时候，就像是你想给在这个临时小群体里的某个小伙伴传个小纸条。

如果这两个节点之间没有现成的路径，AODV 就开始忙活起来啦。

AODV的核心思想是按需路由哦。

啥叫按需呢？就是说不提前把所有可能的路径都找好存起来，那样多浪费精力呀，就像你不会提前把到每个小伙伴可能位置的路都先探索一遍一样。

只有当有通信需求的时候，才开始找路。

比如说节点A想要和节点C聊天（通信），A发现自己不知道怎么能到C那里，就会发出一个路由请求（RREQ）。

这个RREQ就像一个小广播，大声喊着：“我要找C，有没有人知道路呀？”这个广播会在网络里扩散开来，周围的节点收到这个广播后，就会看看自己是不是C或者自己知不知道到C的路。

每个收到RREQ的节点都会在自己的小本本上记录下这个请求是从哪个节点来的，就像你在心里记住是谁告诉你这个消息的一样。

如果一个节点已经收到过这个RREQ 了，就不会再转发啦，避免消息在网络里乱转，就像你不会一直重复听同一个消息一样。

当这个RREQ到达节点C或者到达一个知道到C的路的节点的时候，就会沿着之前记录的反向路径发回一个路由回复（RREP）。

这个RREP就像一个小向导，告诉A：“我知道路啦，跟着我走就行。

”这个反向路径就是通过之前每个节点记录的来源信息建立起来的。

而且哦，AODV还会定期检查这些路径是不是还能用呢。

AODV协议详解1 AODV 报文格式AODV 有三种基本的协议报文类型：RREQ 报文、RREP 报文和RRER 报文。

1.1 RREQ 报文a. 对RREQ 的处理接收到RREQ 的结点做如下处理：（1）创建一个表项，先不分配有效序列号，用于记录反向路径。

（2）如果在“路由发现定时”内已收到一个具有相同标识的RREQ 报文，则抛弃该报文，不做任何处理;否则，对该表项进行更新如下：I.下一跳结点=广播RREQ 的邻居。

II.跳数=RREQ 报文的“跳计数”字段值。

III.设置表项的“过时计时器”。

（3）如果满足以下条件，则结点产生“路由回答报文”RREP，并发送到信源；否则更新RREQ 报文并广播更新后的RREQ 报文。

I.该结点是信宿。

II.结点的路由表中有到信宿的活动表项，且表项的信宿序列号大于RREQ中的信宿序列号。

（4）更新RREQ 报文并广播更新后的RREQ 报文I.信宿序列号=本结点收到的信宿相关的最大序列号。

II.跳计数加1。

1.2 RREP 报文（1）信宿结点产生RREP执行如下操作：I.如果收到相应的RREQ 的信宿序列号与信宿维护的当前序列号相等，则信宿将自己维护的序列号加1，否则不变。

II.跳计数=0。

III.定时器值。

（2）中间结点产生的RREP执行如下操作：I.本结点获取的该信宿的最大序列号。

II.跳计数=本结点到信宿的跳数（查相应表项即可得到）。

III.更新本结点维护的“前向路由表项”的下一跳和“反向路由表项”的前一跳b. 对RREP 的处理结点对接收到的RREP 作如下处理。

（1）如果没有与RREP 报文中的信宿相匹配的表项，则先创建一个“前向路表”空表项。

（2）否则，满足如下条件对已有表项进行更新。

条件：I.现有表项的信宿序列号小于RREP 报文中的序列号。

II.现有的表项没有激活。

III.信宿序列号相同，但RREP 报文的“跳计数”值小于表项相对应的值；通过更新或创建，产生一个新的前向路由。