ROUTE--DSR.docx

Dynamic Source Routing一、主要思想 DSR是一种基于源方式的按需路由协议。在DSR协议中，当发送者发送报文时,在数据报文头部携带到达目的节点的路由信息,该路由信息由网络中的若干节点地址组成,源节点的数据报文就通过这些节点的中继转发到达目的节点。 二、实现过程 与基于表驱动方式的路由协议不同的是, 在 DSR 协议中,节点不需要实时维护网络的拓扑信息,因此在节点需要发送数据时 ,如何能够知道到达目的节点的路由是 DSR 路由协议需要解决的核心问题。 下面分别介绍DSR中路由发现、路由维护、路由缓冲Route Cache三部分。 l 路由发现route discovery：节点通过路由发现过程获得到达其他节点的路由。1、 源节点首先向其邻居节点广播“路由请求Route Request”报文RREQ。RREQ中包括“目的节点地址”、“路由记录”以及“请求ID” 等字段。 其中“路由记录”字段用于记录从源节点到目的节点路由中的中间节点地址,当路由请求报文到达目的节点时,该字段中的所有节点地址即构成了从源节点到目的节点的路由。 “请求ID” 字段由源节点管理分配。就是一个ID标识。 中间节点维护 序列对列表, 序列用于惟一标识一个路由请求报文,防止收到重复的路由请求。2、 中间节点在收到源节点的路由请求报文后 ,按照以下步骤处理报文:(1 )如果路由请求报文的 存在于本节点的序列对列表中,表明此 请求报文已经收到过,节点不用处理该请求; 否则转步骤( 2 );( 2 )如果节点的地址已在路由记录字段中存在,节点不用处理该请求;否则转步骤 3 ;( 3 )如果请求报文的目的节点就是本节点, 则路由记录节点中的节点地址序列构成了从源节点到目的节点的路由。节点向源节点发送 “路由响应Route Reply”RREP报文,同时将该路由拷贝到RREP报文中;否则转步骤( 4 );(4 )该节点是中间节点。将节点地址附在报文 的“路由记录”字段后,同时向邻节广播该请求； 几个注意的问题：(1) 由于节点B已经收到节点A的路由请求,因此不再处理节点F的路由请求消息;(2) 节点D可能会同时收到节点C和E 的路由请求消息,造成消息碰撞,反而收不到正确的路由请求,因此在 Ad Hoc 网络中,广播并非完全可靠。可以采用一定的策略来避免,如节点随机延时发送,或者节点间采用证实机制等。(3) RREP在物理层是广播的，但网络层单播只发给C。即E可以收到D的RREP只是不响应。(4) RREP有生存周期（Time to live，TTL）一般为16hop。(5) 防止广播风暴，规定节点t收到某节点x的RREP/RREQ之后，将不再洪泛自己收到的RREP/RREQ给x。l 路由维护传统的路由协议中通过周期性广播路由更新消息将路由发现和路由维护过程合二为一。而在 DSR 协议中,没有这种周期性的广播。( 1 )点到点证实机制,又称为逐跳证实机制。相邻节点间通过数据链路层的消息证实或者高层应用层之间的消息证实机制,来检测路由中各邻居节点的可达性。当发现节点间的传输故障,即路由不再有效时,向上级节点发送“路由差错”报文,收到路由差错报文的节点根据此信息将该路由从本节点的路由缓冲区中删除 。( 2 )端到端证实机制。有些应用要求端到端节点间的证实,来检测整个路由的有效性。l 路由缓冲在 DSR 协议中,为了提高系统效率,协议中采用了路由缓冲优化策略。1、大体思想由于无线广播信道的特点,节点可以处于“混合听”状态,即可以听到相邻节点发出的所有报文,包括路由请求、路由响应等。这些报文中携带了网络的一些路由信息,节点通过缓存这些路由信息,可以尽量减少每次发送新报文时启动的路由发现过程,以提高系统的效率。如上图所示,节点 A 通过发起目的节点为D的路由请求过程,获得路由 A-B-C-D , 同时节点 A 也获得了到达该路由中所有节点(如节点B、C)的路由,节点B等中间节点也获得了到达节点D的路由。2、存在问题及解决办法尽管路由缓冲技术能够在一定程度上提高系统的效率,但同时一些错误或过期的路由缓冲信息(如由于某些节点的移动使得 路由失效)也会对网络带来负面影响,这 些错误的路由信息可能会影响和感染其他节点。对此,可以采用一定的策略来减少其影响。如为缓冲路由设定有效期,超过有效期的路由 将被认为无效,将其从缓冲区中删除。三、Source Routing攻击 Source routing提供的功能是记录报文经过的路径，并期望报文按照该路径返回，虽然方便，它却存在较高的风险。例如：A在内网，B,C在外网，A信任B，C想访问A上的数据，于是它修改了自己的源IP地址，