自組織基本路由協(xié)議及混合型路由協(xié)議技術(shù)
(2)DSDV協(xié)議
目的序列距離矢量協(xié)議DSDV(destinatiON sequenced distance vector,DSDV)是一種基于Bellman_ord算法的主動路由協(xié)議。它被認為是最早的自組網(wǎng)路由協(xié)議。它的主要特點是采用了序列號機制來區(qū)分路由的新舊程度,防止可能產(chǎn)生的路由環(huán)路。它的缺點是不適應變化速度快的自組網(wǎng),不支持單向信道。DSDV的主要設(shè)計思想如下:
?、俾酚杀斫Y(jié)構(gòu)。每個結(jié)點維護一個路由表,每個路由表項包括:信宿地址、到達信宿的度量值(如跳數(shù))、信宿相關(guān)的序列號(由信宿發(fā)出)。
該序列號用以識別路由的新舊,作為路由更新和分組轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)。
②信息通告。各結(jié)點周期性地向鄰居結(jié)點通告其當前的路由表,而不是才用洪泛法向網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點進行通告。這相當于各結(jié)點對收到的其他結(jié)點的信息進行處理后再進行廣播通告,從而可大大減少通告的信息量。
為了進一步減少路由信息的傳輸開銷,DSDV中使用了兩類更新報文。
?。╝)完全轉(zhuǎn)存(full damp)。該報文包括了結(jié)點當前路由表的所有表項,可能需要多個NPDU進行傳輸,占用的傳輸容量大。這種報文僅僅在結(jié)點頻繁移動的情況下使用。
?。╞)遞增更新(incremental update)。該報文包括上一次“完全轉(zhuǎn)存”報文傳輸以后發(fā)生了變化的表項。結(jié)點根據(jù)每個路由表項變化的程度決定是否進行“遞增更新”報文的發(fā)送。例如,當?shù)竭_信宿的度量值變化時,可認為需要對相應的表項進行“遞增更新”了。
?、坻溌窋?。如果在相當長的一段時間內(nèi)不能收到鄰居結(jié)點的廣播消息,可推斷出鏈路斷;同時,MAC層實體也可檢測到。
(a)在DSDV中,斷的鏈路度量值=∞。
?。╞)結(jié)點檢測路由表,下一跳經(jīng)過該鏈路的路由表項的度量值標記為∞,并分配一個新的序列號。這種情況下的序列號為奇數(shù),以區(qū)別于信宿發(fā)出的更新報文。
?。╟)度量值為∞的表項的變化程度足以觸發(fā)“遞增更新”報文的立即發(fā)送。
經(jīng)過上述過程,在較短的時間內(nèi),該鏈路的變化將通告到網(wǎng)絡(luò)的各個結(jié)點。
④路由選擇準則與波動抑制。
DSDV中路由選擇的準則為:序列號新或度量值小。
DSDV中路由的選擇考慮到下述事實:結(jié)點的路由信息通告是異步事件,結(jié)點可能先接收到度量值大的路由信息,更新路由的下一跳;當收到新的度量值小的路由信息時,即使信宿結(jié)點沒有移動,通過路由選擇算法也會改變路由的下一跳結(jié)點。這種現(xiàn)象導致需要通告的路由表項的頻繁波動。
DSDV采取的辦法是維護兩張表:一是轉(zhuǎn)發(fā)表;二是廣播表。兩張表的操作規(guī)則有所區(qū)分。廣播表以信宿地址為關(guān)鍵字,表項中設(shè)置一個“平均通告時間間隔”字段,該字段是對該表項過去通告時間間隔的加權(quán)平均,最近通告的時間加杈大。當收到一個新的網(wǎng)絡(luò)變化通告時,查詢廣播表的相應表項的“平均通告時間間隔”字段,決定是否進行通告廣播。需要注意的是,當接收到度量為∞的通告時,不延遲,立即進行廣播。WRP和DSDV的比較如表1所示。
表1 主動路曲協(xié)議的比較
目前,提交到IETF MANET組的路由協(xié)議及其他研究人員提出的路由協(xié)議,大都是基于信源按需建立的特征。這種特征成為自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計的一種趨勢。
迄今為止,已提出的按需路由協(xié)議(on demand)主要有源動態(tài)路由協(xié)議(dynamlc source routmg,DSR)、按需距離矢量協(xié)議(Ad Hoc on demand distancevector,AODV)等。下面簡要介紹這兩種協(xié)議。
?。?)DSR協(xié)議
DSR協(xié)議是最早采用按需路由思想的路由協(xié)議。它包括路由發(fā)現(xiàn)和路由維護兩個過程。它的主要特點是使用了源路由機制進行分組轉(zhuǎn)發(fā)。這種機制最初是IEEE 802.5協(xié)議用于在網(wǎng)橋互聯(lián)的多個令牌環(huán)網(wǎng)中的結(jié)點尋找路由。DSR協(xié)議借鑒了這種機制,并加人了按需思想而形成。它的優(yōu)點在于中間結(jié)點不用維護去往全網(wǎng)所有結(jié)點的路由信息,而且可以避免出現(xiàn)路由環(huán)路。它的缺點是每個數(shù)據(jù)分組都攜帶了路徑信息,造成協(xié)議開銷較大,而且也不適合網(wǎng)絡(luò)直徑大的自組網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)可擴展性不強。
該協(xié)議的路由發(fā)現(xiàn)過程如下:
?、賀REQ分組。結(jié)點有分組要發(fā)時,動態(tài)地廣播“路由請求分組”RREQ。RREQ分組應包括信宿、請求分組發(fā)送結(jié)點地址、本分組ID、路由記錄。{請求分組發(fā)送結(jié)點地址+本分組ID}用于唯一地識別RREQ,以便于RREQ的接收處理,這里稱為RREQ標識。路由記錄將積累地記下RREQ分組逐跳傳播時所順序經(jīng)過的結(jié)點地址,從而完成路由發(fā)現(xiàn)的功能。
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