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第四章 MANET路由 MANET －Mobile Ad hoc NETwork MANET路由概述 通信两点可能不再相互的无线传输范围内 需要其他节点承担路由器的转发工作 节点移动需要发现新路由 MANET路由概述 多条链组成路径 MANET路由面临的困难 路由信息不易获得 定期交换路由信息或者按需有哪些信誉好的足球投注网站路由的开销大 网络资源有限，并且必须被所有节点共享 节点资源（电池、CPU等）也是有限的 也许不可能收集齐所有的路由信息 路由信息不完整 移动和分区很难将信息分发到一个没有固定成员网络的所有节点 路由信息可能过期 不可能连续地或者立即交换信息 节点随时移动 无线传播变化很大 常规路由协议是否可用？ 常规路由协议不是为高移动性和低带宽网络设计的 DV算法存在“无穷计算”问题和慢收敛 采用洪泛技术的（链路状态）协议造成额外的通信和控制开销 常规路由协议周期性的路由更新消耗大量的网络带宽和节点能源 当网络节点失效和网络分区时形成路由回路 无线终端功率的差异以及无线信道的干扰导致单向信道的存在 Ad hoc网络对路由协议的要求 收敛迅速 提供无环路由 避免无穷计算 控制管理开销小 对终端无过高要求 支持单向信道 尽量简单实用 Ad hoc路由协议分类 平面路由 无需建立具有特殊cluster头功能节点的层次结构 不划分区域以及所谓的区内/外不同路由 所有的节点在路由机制中地位平等 寻址方式是平面的 层次路由 节点功能不同 寻址方式是分层进行的 地理信息辅助路由 利用地理信息进行路由选择 按需（on-demand）路由协议 反应式（reactive）路由 在源端需要时候通过路由发现过程来确定路由 控制信息采用洪泛（flooding）方式 路由请求延迟高 路由开销低 两种实现技术 源路由（报文头携带完整的路由信息） 逐跳路由（类似现有的Internet路由） 洪泛技术（Flooding）在自组网路由中具有广泛应用 工作原理： （1）源节点向所有的邻居节点广播分组。 （2）中间节点判断自己是否是目的节点，如果不是，而且是第一次收到该分组，则继续广播；否则，直接丢弃 （3）目的节点接收分组，不广播。 改进：在分组中加入TTL（Time To Live）字段，将分组的传播限制在一定范围内。 效果：洪泛使分组像辐射波一样从源节点已波浪形式向外传播，最终到达目的节点（如果目的节点是可达的话） 最健壮最基本的方法 表驱动（table driven）路由 先应式（proactive）路由 传统的分布式最短路径路由协议 链路状态或者距离向量 所有节点连续更新“可达”信息 每个节点维护到网络中所有节点的路由 所有路由都已经存在并且随时可用 路由请求的延迟低 路由开销高 两种路由机制的权衡 路由发现的延迟 主动协议因全程维护所有的路由而具备低延迟 按需协议因只在需要时才发现所需路由而导致高延迟 路由发现/维护的开销 按需协议因只在需要时才维护路由而具备低开销 主动协议因连续更新路由可能导致高开销 那种途径表现更好取决于流量和移动模式 分层路由协议 层次（hierarchical）路由 一些节点组成一个cluster或则zone 这些cluster或则zone可组成较大的super cluster或则super zone Cluster和zone的不同 Cluster内所有节点都与cluster head直接通信，cluster内节点间的通信一般是两跳 Zone的大小没有限制，zone内节点的通信可多跳 ZRP 两层路由协议概念描述 分层路由协议的优缺点 优点 网络拓扑结构的细节通过节点的层层聚合都被隐藏起来，因此大大降低大型网络的存储要求 路由信息分层传播，需要在全局传播的路由信息较少 有限的链路状态维护 缺点 分层路由协议的移动管理比较复杂 某些节点（cluster head/gateway）比其他节点承担更多的通信和计算负载 评价MANET路由协议的指标 端-端的数据吞吐量和延迟 反映了数据报的传输质量 路由请求的时间 有数据需要发送到发送出去的时间 路由协议的效率 路由控制信息与数据信息的比率 MANET路由 主动路由 表驱动（Table driven）/先应式路由机制 传统的分布式最短路径路由协议 链路状态或则距离向量 所有节点连续更新“可达”信息 每个节点维护到网络中所有节点的路由 所有路由都已经存在并且随时可用 优点：路由请求的延迟低 缺点：路由开销大 距离矢量（Distance Vector） 基于分布式的Bellman-Ford算法 每个节点维持一张路由表 所有可达目的地 到目的地的下一跳 达到目的地的跳计数 定期把路由表发给所有的邻居 DV算法过程 初始化 DV算法无