Ad hoc網絡路由協議的相關研究

王帥

摘 要：在近些年對Ad Hoc網絡的研究活動中，路由安全一直都是作為研究的一個很重要的一塊。現在的Ad Hoc 協議各有其自身的優缺點，同時在不同的網絡環境里的表現也有很大的差別。對于ad hoc這個無線網絡來說，它具有多跳、沒有中心節點的特性、能夠自己組織等特性。通過無線的終端節點來實現對通信數據的收發功能，它也是一種沒有固定的結構的自組織性的移動網絡。Ad hoc網絡不用提前設置基礎網絡設施，這樣可以填補有線網絡與蜂窩系統的缺點，因此其有很好的應用前景。

關鍵詞：研究；路由安全

1 Ad Hoc所處的現狀

作為一種與一般的無線移動通信網絡都不相同的網絡，Ad Hoc因此扮演著很重要的角色。此網絡里的節點的地位全是平等，而且也不要我們設置出一個很重要的控制節點，所以，相對來說其的抗擊摧毀的能力還是屬于比較強的那一類。節點在網絡中需要一般移動終端具有的功能，還需要有報文轉發能力。中間節點轉發報文是當通信的源、目的節點不在能夠進行直接通信的范圍內時進行的，通過此舉也可以將通信功能進行實現。在節點間的通信偶爾會出現要經由數個中間節點轉發才可以順利到目的地，而這也就是它和其他移動通信網絡之間最不同的地方。根據分布式算法與分層網絡協議，Ad Hoc網絡里的節點間自行協調，這樣也體現了網絡的自動組織和運行能力。

2 Ad Hoc和其存在的問題

Ad Hoc里的每一種所側重的功能不盡相同，那么其著重解決的方面自然也就各不相同。

2.1 DSDV路由協議

它是需要每個節點都可以要對一張路由表進行日常的保護工作，我們的路由表表項里包含有目的節點、目的節點序號、跳數、下一跳節點。目的節點分配出相應的目的節點序列，這樣可以對路由進行判別，看他是否過時，而且這樣也可以防止路由環路的產生。DSDV路由協議能夠對原來的以距離為矢量的協議里的無限環路的問題進行改善。但是DSDV存在的問題是：（1）準確維護路由信息的代價很高，因為它要進行多次的拓撲更新信息交換；（2）路由信息起作用的時效不長。

2.2 DSR協議

它也是按需路由協議，但是里面是包含有源路由的。一旦發送者有報文進行發送的時候，數據報文頭部將其所攜帶的信息送到其的目的節點的路由信息里，這個路由信息是由若干節點的地址組合而成的，這些節點對源節點的數據報文進行轉發才能到目的節點。

DSR協議和表驅動方式的路由協議的不同之處在于，DSR協議里的節點是不用實時的維護網絡拓撲信息的。DSR的優點是：（1）由于路由維護是只在通信節點間才會進行的，如此可以對路由維護所付出的代價進行相應的減少；（2）DSR所擁有的路由緩沖技術能夠讓一次路由發現產生出多種到達目的節點的情況；（3）對不是對稱的傳輸信道模式也是支持使用的。問題是：（1）數據報文頭部攜帶的路由信息致使報文的長度出現增加的情況；（2）路由緩沖技術能對收到的路由請求進行直接應答，而此舉會使源節點一次會收到由多個路由產生的響應，從而形成競爭。

2.3 ZRP

ZRP中集群稱作域（zone）。在域內，節點通常是通過對表驅動路由協議進行使用已達到作用的，而在域外，節點通常是通過對按需路由協議進行使用以達到作用的。ZRP協議的優點之處在于：（1）對系統造成的耗費相應的進行了減少，而這樣會使得路由發現過程有一定的加速，而系統所需要的響應速度也得到了一定程度上的提升；（2）使得拓撲變化信息只可以在本地允許的范圍內進行傳播，這樣能夠節約所帶來的工作成本，而其的問題是：（1）路由選擇域間隔太過密集，從而導致節點可能會出現多次對一個路由請求進行轉發的情況，這樣也會致使控制信息所包含的通信量太大；（2）ZRP的性能由域的半徑參數值來確定，暫時只能用提前設置半徑值的方法，但是這個方法又會對限制協議的適應性造成一定的影響。

3 對ad hoc協議的改進

AODV協議同時結合了DSR和DSDV協議所擁有的優點，所以它能更好的適應Ad Hoc的網絡環境。在AODV路由協議的基礎上，對以前的AODV路由協議進行了一些相應的擴展和改進，這樣使得其能夠擁有多路路由的功能，并能對QoS提供支持。基于AODV路由協議并對某些部分進行改進后的協議叫做MAODV一Q路由協議。

此協議能在路由發現時找到數條節點相互不相關的路徑，而且還可以減小網絡路由的產生的花費。該協議的工作過程為： 由廣播路由請求報文在發起源、目的節點通信時的路由發現信息交換行為。而源節點便從其覺得可能有的那些到達目的節點時可能產生的路徑里選出一條最新或者最短的路徑，并利用廣播發送路由使得報文得以激活，用這樣的方法使這條路徑產生作用，于此便能建立起源節點到目的節點的一條路徑。這條路徑則由該節點負責維護直至通信的結束。

4 結論

在AdHoc網絡安全里，路由信息安全可以說是其中占據著非常重要地位的一個，而且它對AdHoc網絡的廣泛應用也有著意義深遠的影響。Ad hoc網絡的結構靈活，網絡設施的依賴性極小，一般它是由中間節點來實現節點間的通信轉發這一功能的。所以，ad hoc網絡能夠將有線接入網的問題很好的解決，因此也有很好的發展前景。

參考文獻：

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