基于ARM的嵌入式Ad Hoc网络平台的实现

AODV路由协议的移植

本文使用的代码是aodv-uu-0.9.5.tar.gz。AODV分为两个部分，一个是内核态模块kaodv.ko，一个是用户态模块aodvd。AODV主要部分工作在用户态，用于维护内核路由表。

AODV需要内核支持，在内核配置时要选上netfilter选项。先编译内核态模块kaodv.ko，步骤如下：

a、将aodv-uu-0.9.5/lnx目录的内容拷到内核源码包linux-2.6.18/net/ipv4/kaodv目录下，修改linux-2.6.18/net/ipv4/Kconfig，添加如下内容：

config KAODV_UU

tristate "support for aodv-uu adhoc routing protocol"

b、在linux-2.6.18/net/ipv4/Makefile末尾添加如下的编译选项：

obj-$(CONFIG_KAODV_UU) += kaodv/

c、make menuconfig，找到如下的目录项：

Networking  --->

Networking support Networking options  --->

support for aodv-uu adhoc routing protocol选为模块编译。

d、make modules将生成kaodv.ko。以下介绍用户态aodvd编译：

将aodv-uu-0.9.5/Makefile做适当修改，使其在交叉编译的环境下只编译用户态部分。

将得到的kaodv.ko和aodvd拷贝到根文件系统中，再烧写到ARM板上。

insmod kaodv.ko

./ aodvd

这样aodv协议就运行起来了。在协议移植中有两点需要注意：一是Makefile中ARM_CCFLAGS=-mbig-endian应该注释掉，否则运行时会产生大小端混乱的问题；二是将kaodv.ko和aodvd分开编译，因为同时编译时总是提示编译器缺少文件，甚至用其他交叉编译器依然不能解决问题，而这些错误大多是编译内核模块产生的。

测试和结论

为简单起见，本测试使用两个笔记本和一个ARM平台组建成Ad Hoc网络，如图4所示，A节点IP为10.0.1.1，B节点IP为10.0.1.2，C节点IP为10.0.1.3(经测试将ARM平台做通信端，A或C做中继，网络同样可以正常运行)。


图4 测试拓扑示意图

为了简单地实现C节点不在A节点一跳范围内，可以使用iptables实现过滤。

在A节点执行：

iptables  –A  INPUT –p ALL –m mac –mac-source  C.mac  –j  DROP

在C节点执行：

iptables  –A  INPUT –p ALL –m mac –mac-source  A.mac  –j  DROP

以上的C.mac、A.mac是C和A的实际mac地址，这样A节点拒绝C发给它的数据包，C节点也拒绝A发给它的数据包，保证二者一跳不可达。

在C节点ping -R 10.0.1.1，链路不通，说明过滤成功，B没有进行数据包转发。

在各节点上运行AODV后，在C节点ping -R 10.0.1.1，结果如图5所示。


图5 测试结果

可见，B正确地进行了数据包转发，AODV协议正常运行，ARM平台成功运行。

在A节点执行lftp10.0.1.3，并下载普通文件。这样数据包由中间的ARM平台B转发，下载完成后，查看C节点的日志文件/var/log/vsftpd.log，发现上传和下载的速率基本相同，有将近700kBps的速率，达到5.4Mbps的速率。粗略估算聚合物电池供电能使ARM平台稳定运行8小时。

通过以上测试，搭建一个Ad Hoc网络的ARM平台的目标已经达到。通过对有多个ARM平台的AdHoc网络进行测试，发现当某节点感知无线信号很弱时，无线网卡的essid存在自动变化的情况。究其原因，应该是当前无线网卡驱动设计机制问题，这不利于Ad Hoc网络的稳定性，本项目组下一步的工作就是要继续深入研究并改进ARM平台上的无线驱动接入模块，以构建性能更加优良的AdHoc网络平台。

参考文献

1. 陈林星, 曾曦, 曹毅. 移动Ad Hoc网络. 电子工业出版社

2. 于宏毅. 无线移动自组织网络. 人民邮电出版社

3. 张纪坤. 嵌入式Linux系统开发技术详解. 人民邮电出版社

作者：新疆昌吉93846部队 赵利杰    来源:电子设计应用2009年第11期