AODV 一按需距離矢量路由協(xié)議 - 淺談ad hoc的應(yīng)用,ad hoc網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景

　　五、AODV 一按需距離矢量路由協(xié)議

　　Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是開(kāi)發(fā)能夠在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間提供高質(zhì)量高效率通信的路由協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷變化，傳統(tǒng)的基于因特網(wǎng)的路由協(xié)議無(wú)法適應(yīng)這些特性，需要有專門(mén)的應(yīng)用于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，其中又以AODV路由協(xié)議應(yīng)用最為廣泛，很多新型路由協(xié)議都是在AODV基礎(chǔ)之上加以改進(jìn)的。

　　AODV是基于距離矢量算法的一種路由協(xié)議，它只在必要時(shí)請(qǐng)求路由，而且不要求節(jié)點(diǎn)維持當(dāng)前通信中不使用的路由，也就是說(shuō)，只要通信連接的節(jié)點(diǎn)之間有可用路由，AODV不起任何作用。為了找到通往目的節(jié)點(diǎn)的路由，源端將廣播一個(gè)路由請(qǐng)求分組，鄰居節(jié)點(diǎn)依次向周圍節(jié)點(diǎn)廣播此分組直到該分組被送到一個(gè)知道目的節(jié)點(diǎn)路由信息的中間節(jié)點(diǎn)或目的節(jié)點(diǎn)本身。一個(gè)節(jié)點(diǎn)將丟棄重復(fù)收到的請(qǐng)求分組，路由請(qǐng)求分組中的序列號(hào)用來(lái)防止路由環(huán)路，并能判斷中間節(jié)點(diǎn)是否響應(yīng)了相應(yīng)的路由請(qǐng)求。當(dāng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)路由請(qǐng)求分組時(shí)，它會(huì)將其上游節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志ID錄入路由表，．從而能夠構(gòu)建一條從目的節(jié)點(diǎn)到源節(jié)點(diǎn)的反向路由。當(dāng)源端移動(dòng)時(shí)，它會(huì)重新發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)算法：如果中間節(jié)點(diǎn)移動(dòng)，那么與其相鄰的節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)現(xiàn)鏈路失效并向其上游節(jié)點(diǎn)發(fā)送鏈路失效消息并一直傳到源節(jié)點(diǎn)，而后源節(jié)點(diǎn)根據(jù)情況重新發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程。AODV的實(shí)現(xiàn)組合了DsR和DSDVI協(xié)議，它既具有DSR協(xié)議的路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)功能，同時(shí)又使用了DSDV采用的逐跳路由、序列號(hào)和Beacon消息。

　　圖1-1是一個(gè)AODV路由建立的簡(jiǎn)單例子。

　　無(wú)線媒質(zhì)上，源節(jié)點(diǎn)1每隔一段時(shí)間就廣播一個(gè)HELLO消息，以知道節(jié)點(diǎn)1周圍都有哪些相鄰節(jié)點(diǎn)。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)1需要與遠(yuǎn)端目的節(jié)點(diǎn)4（不是參考節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)）通信時(shí)，就需要借助中間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)。此時(shí)，要利用AODV路由協(xié)議來(lái)建立這條通信鏈路。

　　如圖1.1所示，AODV首先廣播路由請(qǐng)求消息（RREQ），該消息中包含幾個(gè)關(guān)鍵字段，它們是源地址、目的地址、生命周期和序號(hào)。節(jié)點(diǎn)l的相鄰節(jié)點(diǎn)2和5收到該RREQ消息后，可以有兩種選擇。如果該相鄰節(jié)點(diǎn)知道通往目的地址的路由，那么直接向參考節(jié)點(diǎn)回送一條路由應(yīng)答消息（RREP）。否則，該相鄰節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該RREQ消息。節(jié)點(diǎn)2的路由表中沒(méi)有到達(dá)節(jié)點(diǎn)4的路由信息，所以繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)RREQ消息。節(jié)點(diǎn)3收到RREQ消息后，由于路由表中有相關(guān)信息，所以立即沿著原路以單播的方式回送一個(gè)路由應(yīng)答消息（RREP）給源節(jié)點(diǎn)1，并且更新該路由上所有節(jié)點(diǎn)的路由表。

　　在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，參考節(jié)點(diǎn)如果收到RREP消息，說(shuō)明路由已經(jīng)成功建立；否則，參考節(jié)點(diǎn)就得重新發(fā)送RREQ消息。這里RREQ消息的序號(hào)就像一個(gè)時(shí)間標(biāo)簽，能夠時(shí)刻保證路由表里的路由是最新的。

　　六、ad-hoc的應(yīng)用前景

　　Ad-hoc類型的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)就是所有的節(jié)點(diǎn)對(duì)等，既充當(dāng)AP又充當(dāng)客戶端，所以也成為自組織網(wǎng)絡(luò)。Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)根據(jù)移動(dòng)性可以粗略的分為無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)ad-hoc網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)位置相對(duì)固定，適合搭建無(wú)線骨干網(wǎng)；移動(dòng)ad-hoc網(wǎng)絡(luò)則表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性較強(qiáng)。

　　由于ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)對(duì)等，所以魯棒性好，抗打擊性好。在基礎(chǔ)設(shè)施類類網(wǎng)絡(luò)中如果AP損壞，網(wǎng)絡(luò)就會(huì)癱瘓，而ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的損壞對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響不會(huì)很大。因此它適合的應(yīng)用場(chǎng)景一般是軍警相關(guān)的，比如單兵作戰(zhàn)通信設(shè)備、消防應(yīng)急通信設(shè)備等。

　　目前ad hoc網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展到mesh，窄帶mesh主要是zigbee等方面用于物聯(lián)網(wǎng)等小數(shù)據(jù)傳輸，寬帶mesh主要由wlan mesh（wifi）和cofdm mesh（winet），前者使用wifi機(jī)制，帶寬高，后者采用cofdm機(jī)制，適用于傳輸視頻和實(shí)時(shí)性要求較高的數(shù)據(jù)。

　　總的來(lái)說(shuō)，ad-hoc的應(yīng)用場(chǎng)景還是有的，但是比較窄，軍口、應(yīng)急通信設(shè)備都是很需要的。如果要深入了解，找一兩個(gè)場(chǎng)景深入調(diào)研一下應(yīng)該就會(huì)有所了解了。

　　七、結(jié)束語(yǔ)

　　隨著Adhoc網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，Ad hoc網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的融合已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的重要內(nèi)容。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)融合的主要目的是完成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫互連，將傳統(tǒng)的有基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)IP協(xié)議加以改進(jìn)，與Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使得它在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用中保持重要地位，在民用領(lǐng)域中的作用逐步擴(kuò)大。然而，它作為一種新型網(wǎng)絡(luò)，還存在很多問(wèn)題，新的應(yīng)用也對(duì)它的研究和發(fā)展不斷提出新的挑戰(zhàn)。隨著研究的深入，Ad hoc網(wǎng)絡(luò)將在無(wú)線通信領(lǐng)域中有著更加廣闊的前景。