1、地址分配
與因特網(wǎng)上節(jié)點通信的MANET物體的地址分配適合使用的是基于由一個或多個網(wǎng)關(guān)通告的網(wǎng)絡(luò)前綴的無狀態(tài)自動分配機(jī)制。采用這方案的理由是它能較好地處理MANET的網(wǎng)絡(luò)分割問題。有了無狀態(tài)自動分配機(jī)制,移動節(jié)點依據(jù)最鄰近網(wǎng)關(guān)通告的網(wǎng)絡(luò)前綴設(shè)置它的IP地址。具有相同網(wǎng)絡(luò)前綴的節(jié)點構(gòu)成一個子網(wǎng)。當(dāng)主機(jī)知道它與一個網(wǎng)關(guān)間的距離(由路由跳數(shù)度量)小于與它獲得當(dāng)前地址的網(wǎng)關(guān)間的距離時,此主機(jī)將意識到自己處在一個不同的子網(wǎng)種。依據(jù)物體移動性,地址分配自動進(jìn)行,因此,MANET節(jié)點和網(wǎng)關(guān)的路由表將必須調(diào)整。這可能導(dǎo)致連接中斷、包丟失、包轉(zhuǎn)發(fā)延時增大。
2、網(wǎng)關(guān)
用于在移動網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò)間轉(zhuǎn)發(fā)分組的路徑可能也會影響通信性能。在設(shè)置地址前,MANET節(jié)點必須用一個網(wǎng)關(guān)來中轉(zhuǎn)其與固定網(wǎng)絡(luò)上通信對端之間的通信流量。網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)與使用的MANET路由協(xié)議有關(guān),并通過反應(yīng)機(jī)制(Reactive Mechanism)和先驗機(jī)制(Proactive Mechanism)兩種機(jī)制之一完成。在反應(yīng)機(jī)制中,當(dāng)物體需要與因特網(wǎng)連接時,它發(fā)送一個請求消息,此消息在MANET中發(fā)散(或洪泛)傳播,當(dāng)被網(wǎng)關(guān)收到后,其響應(yīng)消息沿反向路徑傳送到請求的發(fā)起者。在先驗機(jī)制中,其方法是基于網(wǎng)關(guān)通告消息的周期性洪泛發(fā)送,這使得移動物體在沒有應(yīng)用請求建立連接的要求時,能夠主動與網(wǎng)關(guān)建立接入因特網(wǎng)的路由。若物體接收到多于一個網(wǎng)關(guān)的路由,則選擇最鄰近的,但僅在先驗機(jī)制中,物體可以確定選擇的網(wǎng)關(guān)是最鄰近的,因為在反應(yīng)機(jī)制中,網(wǎng)關(guān)更新僅發(fā)生在路由失效時。在連接正進(jìn)行時,改變轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)將導(dǎo)致時間開銷,這是由包未被轉(zhuǎn)發(fā)或轉(zhuǎn)發(fā)失敗造成的,與長距離主機(jī)間的連接可能丟失包。
3、MANET路由協(xié)議
當(dāng)物體在不同的子網(wǎng)中移動時,用于混合Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的MANET路由協(xié)議也將極大地影響網(wǎng)絡(luò)性能。標(biāo)準(zhǔn)MANET路由協(xié)議可以分成兩類:反應(yīng)式MANET路由協(xié)議和先驗式MANET路由協(xié)議。反應(yīng)式MANET路由協(xié)議僅在需要時進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn),當(dāng)路由改變時,需要在更長的包傳輸延時和更低的路由協(xié)議開銷間進(jìn)行權(quán)衡。AODV屬于反應(yīng)式MANET路由協(xié)議。先驗式MANET路由協(xié)議維持和規(guī)則性地更新全部路由信息集,需要在更高的路由協(xié)議開銷和更長收斂時間與更小的包傳輸延時之間進(jìn)行權(quán)衡。OSLR屬于先驗式MANET路由協(xié)議。
反應(yīng)式MANET路由協(xié)議在恢復(fù)路由錯誤上往往比先驗式MANE路由協(xié)議花的時間要少,特別在物體移動情況下,這是因為它用了更少的時間來聲明失效的路由,而只關(guān)心恢復(fù)特定路由。當(dāng)物體在不同MANET的不同子網(wǎng)間移動,并尋找到新網(wǎng)關(guān)的路由以維持正進(jìn)行的通信的暢通時,不同類型的MANET路由協(xié)議會做出不同的反應(yīng)。觀察的重要參數(shù)是每種協(xié)議花費的協(xié)議收斂時間。
AODV僅關(guān)注獲得可用于對其傳輸數(shù)據(jù)到特定目標(biāo)的鄰居的信息。為了獲知新的目的地,此協(xié)議在一定特定區(qū)域廣播RREQ報文,起初為1跳范圍。若未找到,則增加跳數(shù)以擴(kuò)大廣播范圍。當(dāng)RREQ報文到達(dá)了一個知道目的地的節(jié)點,則使用路由響應(yīng)報文RREP回答。若活躍路由失效,發(fā)現(xiàn)失效鏈路的節(jié)點發(fā)送路由出錯報文,以便一個新的RREQ報文能夠被發(fā)起。AODV中的活躍路由通過周期性的HLLO消息維護(hù)。根據(jù)RFC3561,HELLO消息的發(fā)送周期是1S。若活躍目標(biāo)的 HELLO消息在2s內(nèi)未被收到,則認(rèn)為路由不可達(dá),通過出錯報文的廣播通知所有節(jié)點。
OLSR是一個先驗式路由協(xié)議,通過周期性的HELLO消息來建立鄰居鏈路,以及分發(fā)多點中繼(MuItiPoint Relays,MPR)。HELLC消息追蹤鏈路連接。由MPR分發(fā)的拓?fù)淇刂葡⒃谌W(wǎng)中傳播鏈路狀態(tài)信息,當(dāng)拓?fù)涓淖儠r,也被周期性廣播。控制流量由周期性的HELLO消息和拓?fù)淇刂葡⒔M成。通過MPR的廣播和拓?fù)淇刂葡⒌闹匦路植紒砜刂崎_銷,這勝過將每個路由器的鏈路狀態(tài)信息進(jìn)行廣播。
在物體移動的情況下,每類路由協(xié)議所花費的用于幫助物體發(fā)現(xiàn)新網(wǎng)關(guān)、設(shè)置地址、尋找到固定網(wǎng)絡(luò)上給定目標(biāo)的路由的時間,將極大地影響混合Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的性能。下面的表格列出了出了AODV和OLSR的主要時間值。能夠看到,AODV僅維持被請求過的目的地,因此,減少了網(wǎng)絡(luò)擁塞和路由表大小,但最重要的是,在對路由失效事件的反應(yīng)上,AODV花的時間比OLSR小。甚至更多的是,AODV僅關(guān)注特定的而非每個可能的失效路由的修復(fù)。
MANET路由協(xié)議 | 路由/鄰居發(fā)現(xiàn) | 路由改變的識別 |
AODV |
路由請求 路由響應(yīng) 活躍節(jié)點的HELLO周期(1s) |
在2s內(nèi)無HELLO消息 |
OLSR |
HELLO消息分布周期(2s) 拓?fù)淇刂葡⒎植贾芷冢?s) |
在6s內(nèi)無HELLO消息 |