AODV協議入門必讀
在無線網絡中,一些協議與命令與傳統網絡并不相同。所以我們要與之區分開來。尤其是在路由協議方面,更有著許多差異。例如我們接下來將要講到的AODV協議。這個協議時在無線Ad hoc網絡中所使用的路由選擇協。它能夠實現單播和多播路由。該協議是Ad Hoc網絡中按需生成路由方式的典型協議。
AODV
無線自組網按需平面距離矢量路由協議(Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing,AODV),是應用于無線網狀網絡(也稱作無線Ad hoc網絡)中進行路由選擇的路由協議,AODV是由Nokia研究中心的Charles E.Perkins和加利福尼亞大學Santa Barbara的Elizabeth M.Belding-Roryer以及Cincinnati大學Samir R.Das等共同開發,已經被 IETF MANET工作組于2003年7月正式公布為自組網路由協議的RFc標準。AODV實質上就是DSR和DSDV的綜合,它借用了DSR中路由發現和路由維護的基礎程序,及DSDV的逐跳(Hop-by-HoP)路由、目的節點序列號和路由維護階段的周期更新機制,以DSDV為基礎,結合DSR中的按需路由思想并加以改進。AODV在每個中間節點隱式保存了路由請求和應答的結果,并利用擴展環搜索的辦法來限制搜索發現過的目的節點的范圍。
AODV支持組播功能,支持Qos,而且AODV中可以使用IP地址,實現同Internet連接,但是不支持單向信道。和DSDV保存完整的路由表不同的是,AODV通過建立基于按需路由來減少路由廣播的次數,這是AODV對DSDV的重要改進。和DSR相比,AODV的好處在于源路由并不需要包括在每一個數據分組中,這樣會使路由協議的開銷有所降低。AODV是一個純粹的按需路由系統,那些不在路徑內的節點不保存路由信息,也不參與路由表的交換。
AODV協議可以實現在移動終端間動態的、自發的路由,使移動終端很快獲得通向所需目的的路由,同時又不用維護當前沒有使用的路由信息,并且還能很快對斷鏈的拓撲變化做出反應。AODV的操作是無環路的,在避免了通常Bellman-ford算法的無窮計數問題的同時,還提供了很快的收斂速度。AODV的路由表中每個項都使用了目的序列號(Destination Sequence Number)。目的序列號是目的節點創建,并在發給發起節點的路由信息中使用的。使用目的序列號可以避免環路的發生。
實現技術
它是反應式路由協議,也就是說當向目的節點發送包時,源節點才在網絡中發起路由查找過程,找到相應的路由。相反的,很多普通的因特網路由協議都是先驗式的,也就是說它們查找路由是不依賴于路徑上的節點是否要發包,而是每個節點維護一張包含到達其它節點的路由信息的路由表。節點間通過周期性的交換路由信息來不斷更新自身的路由表,以便能夠及時的反映網絡拓撲結構和變化,以維護一致的、及時的、準確的路由信息。正如協議的名字所示,無線自組網按需平面距離矢量路由協議是一種平面距離矢量路由協議。
在AODV中,整個網絡都是靜止的除非有連接建立的需求。這就是說一個網絡節點要建立連接時才廣播一個連接建立的請求。其他的AODV協議節點轉發這個請求消息,并記錄源節點,和回到源節點的臨時路由。當接收連接請求的節點知道到達目的節點的路由時,就把這個路由信息按照先前記錄的回到源節點的臨時路由發回源節點。于是源節點就開始使用這個經由其他節點并且有最短跳數的路由。 當鏈路斷掉,路由錯誤就被回送給源節點,于是源節點就重新發起路由查找的過程。
大多數協議的復雜性在于為了保證網絡性能而減少消息數量。例如,每個路由請求都會有一個序號,節點使用這個序號以避免它們重復轉發這個路由請求。路由請求有一個“生存時間"數,這將減少他們被重傳的次數。還有就是如果路由請求失敗,其他的路由請求將會在先前的路由請求消息超時后的兩倍的“生存時間"之后,才被發送。
相關的路由協議
AODV協議對在這方面有多種解決方法。還有一種路由協議是動態源路由協議(DSR),這個路由協議充分***化網絡的通信量。另外就是優化的鏈路狀態路由協議(OLSR)也是解決這方面問題。OLSR不斷地收集節點之間能相互通信的數據,并對每個節點保持一個***化的路由表。所以連接可以很快的建立。但是OLSR是一個相對比較大而且復雜,它要求大型復雜的計算機、很大的內存和計算。同時頻繁進行網絡其他節點的發現過程是一個巨大的負擔。對于其他可選擇的方法可以參照無線自組網協議列表。