Ad hoc网络路由协议的相关研究

    王帅

    摘 要：在近些年对Ad Hoc网络的研究活动中，路由安全一直都是作为研究的一个很重要的一块。现在的Ad Hoc 协议各有其自身的优缺点，同时在不同的网络环境里的表现也有很大的差别。对于ad hoc这个无线网络来说，它具有多跳、没有中心节点的特性、能够自己组织等特性。通过无线的终端节点来实现对通信数据的收发功能，它也是一种没有固定的结构的自组织性的移动网络。Ad hoc网络不用提前设置基础网络设施，这样可以填补有线网络与蜂窝系统的缺点，因此其有很好的应用前景。

    关键词：研究；路由安全

    1 Ad Hoc所处的现状

    作为一种与一般的无线移动通信网络都不相同的网络，Ad Hoc因此扮演着很重要的角色。此网络里的节点的地位全是平等，而且也不要我们设置出一个很重要的控制节点，所以，相对来说其的抗击摧毁的能力还是属于比较强的那一类。节点在网络中需要一般移动终端具有的功能，还需要有报文转发能力。中间节点转发报文是当通信的源、目的节点不在能够进行直接通信的范围内时进行的，通过此举也可以将通信功能进行实现。在节点间的通信偶尔会出现要经由数个中间节点转发才可以顺利到目的地，而这也就是它和其他移动通信网络之间最不同的地方。根据分布式算法与分层网络协议，Ad Hoc网络里的节点间自行协调，这样也体现了网络的自动组织和运行能力。

    2 Ad Hoc和其存在的问题

    Ad Hoc里的每一种所侧重的功能不尽相同，那么其着重解决的方面自然也就各不相同。

    2.1 DSDV路由协议

    它是需要每个节点都可以要对一张路由表进行日常的保护工作，我们的路由表表项里包含有目的节点、目的节点序号、跳数、下一跳节点。目的节点分配出相应的目的节点序列，这样可以对路由进行判别，看他是否过时，而且这样也可以防止路由环路的产生。DSDV路由协议能够对原来的以距离为矢量的协议里的无限环路的问题进行改善。但是DSDV存在的问题是：（1）准确维护路由信息的代价很高，因为它要进行多次的拓扑更新信息交换；（2）路由信息起作用的时效不长。

    2.2 DSR协议

    它也是按需路由协议，但是里面是包含有源路由的。一旦发送者有报文进行发送的时候，数据报文头部将其所携带的信息送到其的目的节点的路由信息里，这个路由信息是由若干节点的地址组合而成的，这些节点对源节点的数据报文进行转发才能到目的节点。

    DSR协议和表驱动方式的路由协议的不同之处在于，DSR协议里的节点是不用实时的维护网络拓扑信息的。DSR的优点是：（1）由于路由维护是只在通信节点间才会进行的，如此可以对路由维护所付出的代价进行相应的减少；（2）DSR所拥有的路由缓冲技术能够让一次路由发现产生出多种到达目的节点的情况；（3）对不是对称的传输信道模式也是支持使用的。问题是：（1）数据报文头部携带的路由信息致使报文的长度出现增加的情况；（2）路由缓冲技术能对收到的路由请求进行直接应答，而此举会使源节点一次会收到由多个路由产生的响应，从而形成竞争。

    2.3 ZRP

    ZRP中集群称作域（zone）。在域内，节点通常是通过对表驱动路由协议进行使用已达到作用的，而在域外，节点通常是通过对按需路由协议进行使用以达到作用的。ZRP协议的优点之处在于：（1）对系统造成的耗费相应的进行了减少，而这样会使得路由发现过程有一定的加速，而系统所需要的响应速度也得到了一定程度上的提升；（2）使得拓扑变化信息只可以在本地允许的范围内进行传播，这样能够节约所带来的工作成本，而其的问题是：（1）路由选择域间隔太过密集，从而导致节点可能会出现多次对一个路由请求进行转发的情况，这样也会致使控制信息所包含的通信量太大；（2）ZRP的性能由域的半径参数值来确定，暂时只能用提前设置半径值的方法，但是这个方法又会对限制协议的适应性造成一定的影响。

    3 对ad hoc协议的改进

    AODV协议同时结合了DSR和DSDV协议所拥有的优点，所以它能更好的适应Ad Hoc的网络环境。在AODV路由协议的基础上，对以前的AODV路由协议进行了一些相应的扩展和改进，这样使得其能够拥有多路路由的功能，并能对QoS提供支持。基于AODV路由协议并对某些部分进行改进后的协议叫做MAODV一Q路由协议。

    此协议能在路由发现时找到数条节点相互不相关的路径，而且还可以减小网络路由的产生的花费。该协议的工作过程为： 由广播路由请求报文在发起源、目的节点通信时的路由发现信息交换行为。而源节点便从其觉得可能有的那些到达目的节点时可能产生的路径里选出一条最新或者最短的路径，并利用广播发送路由使得报文得以激活，用这样的方法使这条路径产生作用，于此便能建立起源节点到目的节点的一条路径。这条路径则由该节点负责维护直至通信的结束。

    4 结论

    在AdHoc网络安全里，路由信息安全可以说是其中占据着非常重要地位的一个，而且它对AdHoc网络的广泛应用也有着意义深远的影响。Ad hoc网络的结构灵活，网络设施的依赖性极小，一般它是由中间节点来实现节点间的通信转发这一功能的。所以，ad hoc网络能够将有线接入网的问题很好的解决，因此也有很好的发展前景。

    参考文献：

    [1]荆文礼. 基于Ad Hoc网络的AODV路由协议的研究与改进[D].江南大学，2013.

    [2]王玲，程静. 基于Ad hoc无线网络的AODV路由协议仿真[J]. 成组技术与生产现代化，2014，03：54-57.

    [3]潘小清，王晓喃. 按需路由协议AODV与DSR的对比分析[J]. 常熟理工学院学报，2014，04：83-86.