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有关AODV协议的内容整理,包括:协议消息格式、工作机制、路由过程、优缺点概述
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参考资料:
[1] 王真真. 无线自组网的路由协议性能优化研究[D].河北科技大学,2019.
[2]
王军袖
. Ad Hoc
网络中基于
AODV
路由协议能量优化算法的研究
[D].
内蒙古
大学,2018.
[3] https://blog.csdn.net/qq_36267931/article/details/105315739
[4]
https://blog.csdn.net/qq_40950957/article/details/104856419
[5] https://blog.csdn.net/Bocai_Fire/article/details/6630817
1. AODV-路由协议:
AODV 路由协议不用周期的进行路由表维护,只要在通信时才建立路由,
相对其他路由协议来说大幅的减少路由开销。
AODV
协议可对拓扑结构的快速
变化做出应答,也可以通过序列号降低产生路由环路的几率。 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。
1.1 AODV 协议消息格式
AODV
路由协议的控制消息有三种分别是:路由请求
(RREQ)
、路由响应
(RREP)
、路由错误
(RERR)
;
1.1.1 RREQ 消息格式
当节点需要与某个目的节点传输数据,但没有目的节点的合法路由,可以向
全网广播 RREQ 消息,向网络寻求到目的节点的路由,并且在约定的时间内等
待携带有到目的节点路由信息的
RREP
消息回来,若规定时间内无收到
RREP
回
复,则重发 RREQ 消息,直到达到最大发送次数。其他节点根据收到 RREQ 消
息的接口建立从当前节点到源节点的反向路由。
表 1 路由请求 RREQ 消息格式
表 2 RREQ 消息各字段解释
字段名称
解释
消息类型
数值为 1,表示消息为 RREQ
标记位
5 bits 代表 5 个标记位,JRGDU
标记位 J
Jion Flag 加入标志,为多播保留
标记位 R
Repair Flag 修复标志,为多播保留
标记位 G
Gratuitous RREP Flag 免费路由回复标志,指
示是否向目标节点 IP 地址所在的节点发送一
个免费路由回复消息
标记位 D
Destinationg Only Flag 只允许目的节点回复
标志,设为 1 则只允许目的节点用 RREP 回
复此 RREQ 消息,设为 0 则同时允许“目的
节点”和“有到目的节点路由的中间节点”
回复
标记位 U
Unknown Sequence Number 未知序列号,
U=1 表明目的节点序列号未知
保留位
值为 0,可用于协议扩充
跳数
从源节点到收到该 RREQ 消息的节点所经过
的节点数
RREQ ID
路由请求消息标识,RREQ ID 和发起节点的
IP 地址可以作为 RREQ 消息的唯一标识
目的序列号
是源节点路由表中存储的关于目的节点的最
新序列号,其序列号可能不是最新的目的序
列号,也不可能不存在。
源序列号
由源节点自身维护,每次更新序列号即序列
号加 1,如果超过了系统最大值,则重新设置
为系统最下值。
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。
序列号与 IP 地址并无任何关联,仅为说明该路由节点链路的新旧程度。
1.1.2 RREP
消息格式
RREP
消息用于单播回复
RREQ
消息,目的是为了告知发送
RREQ
消息的源
节点到目的节点的路由。通过 RREP 消息可以建立从收到 RREP 消息的节点到
RREP 消息中的目的节点的正向路由,用于以后发送数据到目的节点。
表 3 RREP 消息格式
表 4 RREP 消息字段解释
1.1.2.1 RREP-ACK 消息格式
RREP-ACK 消息格式用于回复标志位 A 设为 1 的 RREP 消息。这经常发生于节
点怀疑链路不可靠或者只能单向传播,RREP-ACK 意义在于告知发送 RREP 的节点
目的节点已经收到 RREP 消息,并且暗示了链路是双向传播和可靠的。
表 5 RREP-ACK 消息格式
1.1.2.2 Hello
消息格式
Hello 消息用于活跃节点向所有邻近节点广播自身的存在,当一个节点处于
正在使用的路由中时,需要定时向邻近节点广播 Hello 消息,若邻近节点收到
Hello 消息,则更新路由表中对应节点的生存时间。
Hello 消息是一种特殊的 RREP 消息,其特殊之处在于为某些字段设置了特
殊值:
表 6 HELLO 消息字段解释
1.1.3 RRER 消息格式
当链路发生故障导致一个或者多个目的节点不可达时,RERR 消息就会被发
送,设计 RERR 消息是为了能通知网络中其他节点哪些目的节点因为故障导致
不可访问。
表 7 路由错误 RRER 消息格式
表 8 RRER 消息字段解释
1.2 AODV
工作机制
应用层有数据发送请求,并且指向目的节点的路由有效,直接通过该路由发
送数据包,如果没有到达目的节点的有效路径,则发起路由请求产生
RREQ
广
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