AODV路由协议的入手指南


对于AODV路由协议我们常常和Ad hoc无线网络联系在一起。那么这种专属于这类网络的路由协议有什么特别之处呢？现在我们就针对这些问题来简单认识一下AODV协议吧。首先还是让我们了解一下它的基本概念。

AODV是由Nokia研究中心的Charles E.Perkins和加利福尼亚大学Santa Barbara的Elizabeth M.Belding-Roryer以及Cincinnati大学Samir R.Das等共同开发,已经被 IETF MANET工作组于2003年7月正式公布为自组网路由协议的RFc标准｡

AODV实质上就是DSR和DSDV的综合,它借用了DSR中路由发现和路由维护的基础程序,及DSDV的逐跳(Hop-by-HoP)路由､目的节点序列号和路由维护阶段的周期更新机制,以DSDV为基础,结合DSR中的按需路由思想并加以改进｡AODV在每个中间节点隐式保存了路由请求和应答的结果,并利用扩展环搜索的办法来限制搜索发现过的目的节点的范围｡

AODV支持组播功能,支持Qos,而且AODV中可以使用IP地址,实现同Internet连接,但是不支持单向信道｡和DSDV保存完整的路由表不同的是,AODV通过建立基于按需路由来减少路由广播的次数,这是AODV对DSDV的重要改进｡和DSR相比,AODV路由协议的好处在于源路由并不需要包括在每一个数据分组中,这样会使路由协议的开销有所降低｡

AODV是一个纯粹的按需路由系统,那些不在路径内的节点不保存路由信息,也不参与路由表的交换｡AODV路由协议可以实现在移动终端间动态的､自发的路由,使移动终端很快获得通向所需目的的路由,同时又不用维护当前没有使用的路由信息,并且还能很快对断链的拓扑变化做出反应｡

AODV的操作是无环路的,在避免了通常Bellman-ford算法的无穷计数问题的同时,还提供了很快的收敛速度｡AODV的路由表中每个项都使用了目的序列号(Destination Sequence Number)｡目的序列号是目的节点创建,并在发给发起节点的路由信息中使用的｡使用目的序列号可以避免环路的发生｡

AODV使用3种消息作为控制信息 :RouteRequest(RREQ),RouteReply(RREP)和 RouteError(RERR)｡这些消息都在UDP上使用654端口号｡

当源节点需要和目的节点通信时,如果在路由表中已经存在了对应的路由时,AODV不会进行任何操作｡当源节点需要和新的目的通信时,它就会发起路由发现过程,通过广播RREQ信息来查找相应路由｡当这个RREQ到达目的节点本身,或者是一个拥有足够新的到目的节点路由的中间节点时,路由就可以确定了｡所谓“足够新"就是通过目的序列号来判断的｡

目的节点或中间节点通过原路返回一个RREP信息来向源节点确定路由的可用性｡在维护路由表的过程中,当路由不再被使用时,节点就会从路由表中删除相应的项｡同时,节点会监视一个活动路由(activeroute,有限跳的,可用于数据转发的路由表)中,下一跳节点的状况｡

当发现有链路断开的情况时,节点就会使用RERR通知上游的节点,而上游的节点就会使用该RERR分组拷贝通知更上游的节点｡在RERR消息中,指明了由于断链而导致无法达到目的节点｡每个节点都保留了一个“前驱列表"(precursor list)来帮助完成错误报告的功能,这个列表中保存了把自己作为到当前不可达节点的下一跳的相邻节点(可以通过记录RERR很容易地获得)｡

AODV路由协议的路由表中,针对每一个表项,需要记录相应的的特征内容｡其中,序列号是防止路由环路的关键所在｡当发生断链时,通过增加序列号和度量值(跳数)来使路由表项无效｡

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