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移动Ad Hoc网络分层路由协议综述Hao Huang Nini RaoSchool of Life Science and TechnologyUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu, PRC 610054************************************摘要在本文中，我们首先讨论MANET（移动Ad Hoc网络）中分层路由协议的分类方式进而比较它们的不同特点。
然后，我们将分析当前层次协议和比较这些协议。
最后，我们预测分析未来的路由协议的设计，并给出结论。
关键字：MANET网络，Ad Hoc网络，分层路由协议；1引言无线网络有很多不同的方案，基本上分为两大类[1]。
第一类被称为“基础设施网络”。
如蜂窝无线网络（无线局域网），节点（或用户）通过基站（或接入点）进行相互通信的基础设施网络。
基站通常是固定的，可以形成一个固定节点固定网络或移动节点网络的基础设施。
当旧基站“切换”到新基站时，移动节点从一个基站范围移动到另一个基站范围内继续无缝通信。
移动无线网络的第二种类型是没有基础设施的移动网络，俗称“移动Ad Hoc网络（MANET）”[2-3]。
Ad Hoc网络是没有固定的基础设施，如战场或抗灾救援的情况下，移动Ad Hoc网络相比传统无线网络是更好的选择。
Ad Hoc网络通过移动节点或终端之间的自我组织和相互协作，形成一个多跳无线网络，并维持自治系统的方式建立管理无线通道进行快速连接和断开节点之间的通信[4]。
因为随着时间的推移，由于节点移动，新的节点出现拓扑结构会有所不同，无线通信将受到较大的影响，如噪声，衰落和干扰。
此外，无线连接通常比有线网络的带宽更少。
由于这些网络带来了许多复杂的问题，还有许多已知的特设网络方面的难题等待研究人员去解决。
关键问题之一是设计一种高效的路由协议，它允许节点通信，多跳路径和无环路径，并采用自启动和自组织的方式[4]。
ADHOC路由协议图解协议名称：ADHOC路由协议图解一、引言ADHOC路由协议是一种用于自组织无线网络中的路由协议，它的设计目标是提供高效的数据传输和网络连接性。
本协议旨在通过图解的方式详细描述ADHOC 路由协议的工作原理、数据传输流程和网络拓扑结构，以便更好地理解和应用该协议。
二、ADHOC路由协议图解1. ADHOC网络拓扑结构图解ADHOC网络是一种分布式网络，其中的节点通过无线链路进行通信，没有固定的基础设施。
ADHOC网络的拓扑结构可以是单跳或多跳的，节点之间通过中继进行数据传输。
2. ADHOC路由协议工作原理图解ADHOC路由协议根据节点之间的邻居关系和链路质量进行路由决策。
它采用分布式的方式，每个节点都具有相同的路由协议功能，通过交换路由信息来建立和维护路由表。
3. ADHOC路由协议数据传输流程图解ADHOC路由协议中的数据传输流程包括路由发现、路由选择和数据转发三个步骤。
节点首先通过广播方式发送路由请求，其他节点收到请求后进行响应，并建立邻居表和路由表。
接下来，源节点根据路由表选择最优路径进行数据传输，数据经过中继节点逐跳传输到目标节点。
4. ADHOC路由协议优化策略图解ADHOC路由协议为了提高网络性能和效率，采用了一些优化策略，如链路质量评估、动态路由选择和拥塞控制等。
这些策略可以通过图解的方式展示，以便更好地理解和应用。
5. ADHOC路由协议安全机制图解ADHOC路由协议在数据传输过程中需要考虑安全性，防止信息泄露和恶意攻击。
图解可以展示ADHOC路由协议中的安全机制，如节点认证、数据加密和防止重放攻击等。
三、总结通过以上对ADHOC路由协议的图解描述，我们可以清晰地了解该协议的工作原理、数据传输流程、网络拓扑结构以及优化策略和安全机制。
这些图解不仅可以帮助我们更好地理解ADHOC路由协议，还可以指导我们在实际应用中合理配置和优化该协议，提高网络性能和安全性。
四、参考文献[参考文献1][参考文献2][参考文献3]以上是对ADHOC路由协议的图解描述，希望能对您的需求有所帮助。
ADHOC路由协议图解背景：ADHOC网络是一种无线自组织网络，由多个移动节点组成，节点之间通过无线信道进行通信，没有固定的基础设施或中央控制节点。
在ADHOC网络中，节点需要通过路由协议来实现数据包的传输和路由选择。
ADHOC路由协议是一种特殊的路由协议，用于在ADHOC网络中选择最佳的路径进行数据包的转发。
一、引言ADHOC路由协议图解是为了帮助理解和学习ADHOC网络中的路由协议而设计的。
本协议旨在通过图解的方式，以简洁明了的形式展示ADHOC网络中常用的路由协议的工作原理和过程。
二、协议概述本协议图解主要包括以下几个方面的内容：1. 路由协议分类：介绍ADHOC网络中常见的路由协议分类，包括基于距离向量的路由协议、链路状态路由协议和混合路由协议。
2. 路由协议工作原理：通过图解的方式，展示不同类型的路由协议在ADHOC 网络中的工作原理，包括路由表的维护、路由选择算法等。
3. 路由协议示例：以常用的ADHOC路由协议如AODV、DSR等为例，通过图解的方式展示其工作过程和数据包的传输路径。
4. 路由协议优缺点：对比不同的路由协议，分析其优缺点和适用场景，帮助用户选择合适的路由协议。
三、路由协议分类ADHOC网络中常见的路由协议可以分为以下几类：1. 基于距离向量的路由协议：这类路由协议通过维护每个节点到其他节点的距离信息，选择最短路径进行数据包的转发。
常见的基于距离向量的路由协议有DSDV、AODV等。
2. 链路状态路由协议：这类路由协议通过维护网络中每条链路的状态信息，计算最短路径进行数据包的转发。
常见的链路状态路由协议有DSR、OLSR等。
3. 混合路由协议：这类路由协议结合了基于距离向量和链路状态的优点，既考虑了距离信息，又考虑了链路状态信息，选择最佳路径进行数据包的转发。
常见的混合路由协议有ZRP、TORA等。
四、路由协议工作原理不同类型的路由协议在ADHOC网络中的工作原理如下图所示：1. 基于距离向量的路由协议工作原理图解：在基于距离向量的路由协议中，每个节点维护一个路由表，记录到达其他节点的距离和下一跳节点。
移动Ad Hoc网络路由协议的研究移动Ad Hoc网络是一种无线自组织网络，它由一组无线移动设备组成，这些设备可以在没有中央控制的情况下互相通信。
这种网络通常用于军事、救援和应急通信等方面。
但是，由于这种网络的特殊性质，其路由协议相对于有线网络存在很多挑战。
移动Ad Hoc网络的路由协议是该网络中最为重要的一环。
简单说，路由协议决定了数据在Ad Hoc网络中的传输路径。
另外，由于网络中的节点是动态变化的，因此路由协议必须及时地调整网络拓扑结构，以确保数据连通性不受影响。
在移动Ad Hoc网络路由协议的研究中，广泛使用了两种方法：基于距离向量的路由和基于链路状态的路由。
基于距离向量的路由协议使用每个节点到周围节点的距离来确定最佳路径。
有两种经典的基于距离向量的路由协议：AODV和DSDV。
AODV是一种单路由选择协议，它仅传输到目标需要的节点，这可以减少路由中的广播数据包。
DSDV是另一种经典路由协议，它使用静态路由表来确保数据包从源节点到目标节点的有效传输。
虽然这些协议具有一定的优点，但它们不适用于大规模移动Ad Hoc网络。
基于链路状态的路由协议在移动Ad Hoc网络中也被广泛应用。
这些协议不仅考虑到节点之间的距离，还考虑了路由发生变化的可能性。
这里会提到三种基于链路状态路由的协议：DSR、OLSR和AODV-w. DSR是一种源路由协议，其中源节点将整个路径贡献给数据包，从而避免了通信的不必要的故延迟。
OLSR是一种多路由选择协议，它提供了多种路由选择路径。
ANAODV-w是一种适用于小规模移动网络的新型路由协议，它包含小组件，并能快速适应所有节点的移动。
在移动Ad Hoc网络中，路由协议的研究要面临多种挑战，如节点的动态性、网络拓扑结构的快速变化等。
为了克服这些问题，研究人员已经提出了许多改进的路由协议。
这些改进包括链路预测，拓扑控制和覆盖叶通信。
这些改进将进一步提高路由协议的性能和可靠性。
ad-hoc协议的工作原理
ad-hoc协议是一种无固定网络基础设施的无线网络通信协议，其可以利用使用单独的计算机或者无线通信设备来构建一个临时的网络，不和任何固定网络相连接。
当几台计算机需要互相通信时，就可以采用ad-hoc协议，它不需要任何固定的网络
基础设施，就可以把多个计算机组成一个无线网络。
Ad hoc协议的工作原理主要包括:
1、路由器设置和维护：首先，当计算机之间需要建立连接时，每台计算机会作为一个路由器，通过设置路由表来建立连接的路径。
它将具体的连接信息和要连接的IP地址保存在路由表中，如邻居节点的IP地址、端口号以及其它信息。
2、数据包传送：当两台计算机连接在一起，它们就开始发送
和接收数据包。
每个计算机会根据路由表中的信息发送数据包，每个数据包都会有一个源地址和目的地址，当一个数据包发出后，它就会沿着路由表所示的路径通过网络传输到目的地，以实现计算机间的通信。
3、数据传输完毕：当所有的数据包传输完毕后，路由表会被
更新，新的节点就会被加入网络中。
4、节点离开：当一个节点离开网络时，它会发出一个关闭连
接的信号，路由表也会随之更新，以及一个新的连接和路由被建立。
Ad hoc协议可以成功实现无线网络的连接，因为它为每个节
点提供了安装简单的和可用的路由服务，而且它可以自动的构建、维护和释放无线网络，也可以实现多个节点间的通信。
这使得ad-hoc协议在具有限资源的局域网中能够有效地工作，而且它可以满足无线网络应用的多样性，从而能够有效地提高网络系统的灵活性和可靠性。
ADHOC路由协议图解一、引言ADHOC路由协议（Ad hoc Routing Protocol）是一种用于无线自组织网络（MANET）中的路由协议。
无线自组织网络由一组移动节点组成，这些节点可以自主地建立和维护网络连接，无需任何基础设施支持。
ADHOC路由协议的目标是实现节点之间的有效通信，并确保数据能够在网络中正确地传输。
二、协议概述ADHOC路由协议采用分布式的方式，每个节点都具有路由选择的能力。
节点通过交换路由信息来建立和维护路由表，以确定数据包的传输路径。
ADHOC路由协议可以根据网络的拓扑结构和节点的移动性动态地调整路由路径，以适应网络环境的变化。
三、协议流程1. 节点发现在ADHOC网络中，节点需要首先发现周围的邻居节点。
节点可以通过广播消息的方式来宣告自己的存在，并监听其他节点的广播消息。
当节点接收到其他节点的广播消息时，它会将该节点加入到邻居列表中。
2. 路由信息交换节点通过交换路由信息来建立和维护路由表。
节点可以周期性地向邻居节点发送路由更新消息，以通知其他节点自己的路由信息。
当节点接收到其他节点的路由更新消息时，它会更新自己的路由表。
3. 路由选择节点根据路由表中的信息选择最佳的路由路径来传输数据包。
路由选择的标准可以根据网络的拓扑结构、节点的移动性、链路质量等因素来确定。
节点可以通过周期性地评估路由路径的性能来动态地调整路由选择。
4. 路由维护节点需要定期检查路由路径的可用性和稳定性。
如果一个节点发现某个路由路径不可用或不稳定，它会更新自己的路由表，并通知其他节点该路由路径的变化。
节点还可以通过周期性地发送心跳消息来维护路由路径的稳定性。
四、协议优势1. 自组织性：ADHOC路由协议能够在无任何基础设施支持的情况下，自动地建立和维护网络连接。
2. 灵活性：ADHOC路由协议能够根据网络环境的变化动态地调整路由路径，以适应节点的移动性和链路质量的变化。
3. 高效性：ADHOC路由协议能够根据网络的拓扑结构选择最佳的路由路径，以提高数据传输的效率。
Ad Hoc无线网络路由协议
Ad Hoc无线网络由一组无线移动节点组成，是一种不需要依靠现有固定通信网络基础设施的、能够迅速展开使用的网络体系，所需人工干预最少，是没有任何中心实体、自组织、自愈的网络；各个网络节点相互协作、通过无线链路进行通信、交换信息，实现信息和服务的共享；网络节点能够动态地、随意地、频繁地进入和离开网络，而常常不需要事先示警或通知，而且不会破坏网络中其他节点的通信。
移动Ad Hoc网络节点可以快速地移动，必须既作为路由器又作为主机，能够通过数据分组的发送和接收而进行无线通信。
因此，网络节点在网络中的位置是快速变化的，缺少通信链路的情况也是经常发生的。
Ad Hoc无线网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，网络中的每个节点都兼有路由器和主机两种功能。
AdHoc网络的特点主要体现在以下4方面：
（1)动态变化的网络拓扑结构：AdHoc网络中没有固定的通信设施和中央管理设备，网络节点可以随机地以任意速度朝任何方向移动，加上无线发射装置发送功率的变化、环境的影响以及信号之间的互相干扰等因素，都会造成网络拓扑结构的动态变化。
（2)有限的资源：提供给AdHoc网络中移动主机的工作能量是有限的，而且移动主机损耗能量越多，将降低AdHoc网络功能；另一方面，网络本身提供带宽有限以及信号之间的冲突和干扰，使移动主机可得到的有限的传输带宽将远远小于理论上的最大带宽。
（3)多跳通信：两个网络节点由于受到可用资源的限制，不能处在同一个覆盖网络内，可采用AdHoc网络多跳通信，实现不同覆盖网络之间的源主机与目的主机之间的通信。
（4)较低的安全性：AdHoc网络节点间通信通过无线信道，传输的信息非常容易受到监听、重发、篡改、伪造等各种攻击，如果路由协议一旦遭受到上述恶意攻击，整个自组网络将无法正常工作。
这些特点对设计AdHoc网络路由算法提出了特殊的要求，一个合理的路由算法必须考虑有限的网络资源、动态变化的网络拓扑结构、提高网络吞吐量等方面的因素。
根据AdHoc无线网络路由协议的特殊性,近年来提出了多种Adhoc网络路由协议?IETF的MANET工作小组目前正专注于AdHoc网络路由协议的研究,提出了许多协议草案,如DSR,AODV,ZRP等路由协议;另外,专业研究人员也发表了大量关于AdHoc网络路由协议的相关文章,提出了许多关于AdHoc的网络路由协议,如DSDV,WRP等?根据路由触发原理,目前的路由协议大致可以分为先验式路由协议?反应式路由协议和混合式路由协议3种?
先验式路由协议
先验式路由协议又称表驱动路由协议,每个节点维护一张包含到达节点的路由信息的路由表,并根据网络拓扑的变化随时更新路由表,所以路由表可以准确地反映网络的拓扑结构;源节点一旦要发送报文,可以立即获得到达目的节点的路由,这类的路由协议通常是通过修改现有的有线路由协议来适应AdHoc无线网络要求,如通过修改路由信息协议(RIP)得到的目的节点序列距离矢量协议(DSDV)?因
此这种路由协议的时延较小,但是协议需要大量的路由控制报文路由,协议的开销较大?常用的先验式路由协议有DSDV,HSR,GSR,WRP等?
DSDV协议通过给每个路由设定序列号避免了路由环路的产生,采用时间驱动和事件驱动技术控制路由表的传送,即每个移动节点在本地都保留一张路由表,其中包括所有有效信宿点?路由跳数?信宿路由序列号等信息,信宿路由序列号用于区别新旧路由以避免环路的产生?每个节点周期性地将本地路由表传送给邻近节点,或者当其路由表发生变化时,也会将其路由信息传给邻近点,当无节点移动时使用间隔较长的大数据包(包括多个数据单元)进行路由更新;邻近节点收到包含修改的路由表信息后,先比较信源K信宿路由序列号的大小,信宿路由序列号大的路由将被采用,而信宿路由序列号小的路由则被淘汰,若相同,则采用最佳制式的路由(如最短路径)?
HSR(HierarchicalStateRouting)是一种用于分级网络的路由协议,高级节点保存它所有子孙节点的位置信息,沿从最高级的根节点到最低级的叶节点的路径为节点分配逻辑序列地址,可以用序列地址进行节点寻址?
GSR称为全局状态路由协议,其工作原理与DSDV协议类似,采用链路状态路由算法,但避免了路由报文的泛洪,它包括一个邻近节点表?网络拓扑表?下一跳路由表和距离表?
无线路由协议WRP是一种距离—矢量路由协议,每个节点都维持一个距离表?路由表?链路开销表和报文重传表,通过其邻近节点的最短路径生成数SST(ShortpathSpanningTree)生成自己的SST后,再向邻节点传递更新信息?当网络路由表没有任何变化时,接收节点需回传一个空闲报文以示连接,否则,修改距离表,寻找更优路径?这种算法的特点是当检测到任意相邻节点变化时,则检查所有相邻节点的坚固性以消除回路,具有较快的收敛性?
反应式路由协议
反应式路由协议又称随选路由或者按需路由,是一种当需要时才查找路由的路由选择方式?节点不需要维护及时准确的路由信息,当需要发送数据时才发起路由查找过程?与先验式路由协议相比,反应式路由协议的开销小,但是数据报传送的时延较大,不适合于实时性的应用?常用的反应式路由协议有AODV,DSR,TORA等?
AODV(AdhocOn demandDistanceV ectorRouting)协议:源节点发送数据前先广播一个路由请求消息,附近节点收到后再次广播,直到请求消息到达目的节点或到达知道目的节点路由的中间节点,目的节点或中间节点沿原来路径返回响应消息,源节点收到响应后就知道到达目的节点的路由?
DSR协议称为动态源路由协议,是一种源路由协议,每个分组的分组头中包含了源—目的整条路由信息?它采用路由缓存技术,用于存储源路由信息,当学习到新的路由时则修改路由缓存内容,该协议包含两个方面:路由发现和路由维护?。
