Ad Hoc网络路由协议综述
ing Effect Algorithm For Mobility)的特点就是距离效应和移动速率两个规则的运用。每个节点维持一个包含所有节点位置信息的表,根据上述规则定期广播控制信息来通知其它节点自己的位置信息。DREAM对于节点移动速度表现出很好的强壮性,但是在重负荷环境下效果较差。
LAR(Location-Aided Routing)利用GPS提供的信息执行一种"有限泛洪"路由请求方式。需要发送路由请求包时,源节点根据目标节点的位置和速度信息计算一个区域作为请求范围并附之于包头。只有位于请求范围内的节点才可进行路由请求信息的转发,从而减小了发现路由的开销。
此类协议还包括GPSR、GRA、GLS、GEOCAST、GEDIR等。
3.4 基于多播的路由协议
多播是一种一点对多点或多点对多点的分组传输方式,它能够最优化地利用网络资源,很好地适应Ad Hoc网络带宽受限和能量受限的环境,提高网络的整体性能。多播路由协议设计的基本思想是以最少的冗余建立组成员的路径。根据采用转发结构、拓扑结构的不同,可分为:基于树多播协议、基于格网多播协议、混合多播协议和无状态多播路由协议。
基于树的多播路由协议在有线网络中具有突出的优越性能,将其特性运用于Ad Hoc网络,设计出适合Ad Hoc网络的典型协议有MAODV、AMRIS、LGT、LAM、ABAM、ADMR。
基于格网的多播路由中,多播发送者与接收者问存在多条路径,这就提高了网络的动态适应能力,健壮性好,不需要因为少量链路的失效而重新配置多播网结构,路由维护开销少。典型的基于格网多播路由协议有ODMRP、CAMP、FGMP、NSMP。
基于树的多播路由具有较高的分组转发有效性,但鲁棒性差。基于格网的多播路由鲁棒性好,但以牺牲有效性为代价。混合的多播路由综合了两种多播路由的优点来提高总体性能。典型的混合多播路由协议有AMRoute协议和MCEDAR协议。
无状态的多播路由主要用于小规模的多播,并由单播路由协议根据分组的报头转发到各个接收者,避免了因频繁的拓扑变化导致的开销过大,但可扩展性较差。典型的无状态多播路由协议是DDM。
3.5 基于多路径的路由协议
多路径路由是指在Ad Hoc网络中找出到达目的节点的多条路径,作为当前路径的备份路径,当前路径断裂后,从备份路径中选择一条最佳路径继续进行路由,从而提高带宽使用效率,增加传输可靠性以及减轻拥塞,实现网络负载均衡和网络资源的充分利用。现有的多路径路由协议大多是在原有单路径路由协议的基础上通过添加多路径的方法实现的。
D—AOMDV协议是对AODV路由协议的多路径扩展,以距离矢量概念为基础,通过计算多条开环、节点或链路不相交路径,充分利用已有的有效路由信息,达到提高路由效率的目的,在动态高速环境下具有较高的效率。
文章提出了一种新的多路径路由算法。该算法基于稳定性因子计算路径间海明距离并据此选择多条相似的稳定不相交多路由,从而进一步提高该路由算法的性能。
目前多路径路由协议还有OLSR、OSPF、TYBRPF、AOMDV、TORA、MP—DSR、ROAM、SMR等。
3.6 基于安全机制的路由协议
Ad Hoc网络具有分布式控制、开放传输媒介、有限传输带宽和有限终端等特点,路由协议中引入安全机制尤为重要。移动Ad Hoc网络的安全策略分为三类:加密、检测和冗余路径。目前典型的安全路由协议有以下几种:
ARIADNE协议是在DSR的基础上开发的,该协议在TESLA广播认证协议的广播认证消息中添加MAC保证路由安全。采用类单向Hash链表在两个端节点之间建立共享对称密钥来保证端到端的完整性。该协议可以防止恶意节点进行路由黑洞攻击,主要缺点是需要时钟同步。
SEAD协议构建于DSDV基础上,该协议利用Hash链表来认证路由更新信息的序列号、度量值和跳数,并提出了节点之间的相互认证机制。该协议可以抵御黑洞攻击及一定程度的DoS攻击,但需要同步时钟,且无法抵御增大度量值的伪造攻击。
ARAN协议是基于按需路由协议开发的,该协议利用公钥证书体制提供消息鉴别、完整性以及不可抵赖性等安全机制,可以检测和防止Ad Hoc网络中的第三方和窥探者的攻击。ARAN的缺陷在于路径中每个节点仅有下一跳信息,因而无法保证路径的最优性。
此外该类协议还有SRP、SAR、MRM、SNS、NUGLETS等。
4 结束语
由于Ad Hoc网络复杂多变的特性,路由协议设计仍是Ad hoc网中一个非常重要的研究方向。当前,虽然此项研究取得了较大进展,但出现的各种网络路由协议都只是在某些性能上具有优势,只能满足部分需求。设计一种快速、准确、高效、可扩展
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