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1、AODV、DSR、TORA三种路由协议简述三种路由协议简述 专业：专业： 信号与信息处理信号与信息处理 姓名：徐辉姓名：徐辉 导师：王晓东导师：王晓东 AODV混合式路由协议混合式路由协议1DSR动态源路由协议动态源路由协议2 TORA暂时顺序路由协议暂时顺序路由协议3按按需需路路由由协协议议根据发送数据分组需要按需进行路由发现，建立传输路径，从而实现信息传送。混合路由混合路由协议结合了表驱动与按需路由协议的优点，局部范围内使用表驱动路协议结合了表驱动与按需路由协议的优点，局部范围内使用表驱动路由协议，查找远距离路由信息时使用按需路由以减少全局的路由协议开销。代表由协议，查找远距离路由信息时使

2、用按需路由以减少全局的路由协议开销。代表协议有：协议有：AODV协议协议混合路由混合路由对于每个节点在区域内部采用表驱动路由对于每个节点在区域内部采用表驱动路由区域外节点采用按需路由表区域外节点采用按需路由表AODV协议协议介绍介绍 AODV是基于距离矢量算法的路由协议。是基于距离矢量算法的路由协议。 AODV只保持需要的路由，通常每一个节点保存一只保持需要的路由，通常每一个节点保存一条路由，每条路由信息都有生存期，若超时则信息条路由，每条路由信息都有生存期，若超时则信息无效。无效。 AODV采用序列号来保持路由信息的有效性，所有采用序列号来保持路由信息的有效性，所有的路由分组都保存序列号。的

3、路由分组都保存序列号。 路由请求、路由回复、和路由错误是路由请求、路由回复、和路由错误是AODV定义的定义的三种消息种类。这些消息通过三种消息种类。这些消息通过UDP和通常的和通常的IP协议协议来接收。来接收。AODV路由工作机制路由工作机制 路由工作过程路由工作过程 广播广播RREQ路由请求帧路由请求帧 中间节点更新各自到源节点的路由表中间节点更新各自到源节点的路由表 如果收到如果收到RREQ的节点不是目的节点，并且没有到达目的节的节点不是目的节点，并且没有到达目的节点的更新的有效路由，则转发该点的更新的有效路由，则转发该RREQ 中间节点维护指向路由发起节点（源节点）的反向路由中间节点维护

4、指向路由发起节点（源节点）的反向路由 目的节点或存在到目的节点有效路由的中间节点产生目的节点或存在到目的节点有效路由的中间节点产生RREP路路由应答帧由应答帧 RREP通过之前建立的反向节点单播至源节点通过之前建立的反向节点单播至源节点 源节点收到源节点收到RREP应答帧，至此源节点可以向目的节点发送数应答帧，至此源节点可以向目的节点发送数据包据包AVDO路由发现路由发现ABDFCGERREQRREQRREQRREQRREQRREQRREQRREQRREQRREPRREPRREPSourceDestinationAODV路由维护路由维护 一种是由检测到中断的节点产生出错消息一种是由检测到中断的

5、节点产生出错消息,并沿路并沿路由逐跳的通知每一个路由上的节点由逐跳的通知每一个路由上的节点,由源节点重新发由源节点重新发起路由查找。起路由查找。 另一种是由检测到中断的节点直接发起路由查找另一种是由检测到中断的节点直接发起路由查找,如果失败了再通知源节点。如果失败了再通知源节点。采用按需路由协议，不需要维护整个网络路由信息分组中不需要完整的路由信息其路由表仅维护一条源到目的节点的路由AODV特点特点123AODV的缺点的缺点对服务支持有限路由拓扑健壮性不好路由建立延时大1 123 AODV小结小结 总之，总之，AODV协议还是一个比较好的路由协议它能协议还是一个比较好的路由协议它能够实现路由的

6、所用基本功能。在通信节点较少时够实现路由的所用基本功能。在通信节点较少时, 对链路中断的响应时间更快对链路中断的响应时间更快,具有一定的可扩展性。具有一定的可扩展性。 但是它的路由建立时延大但是它的路由建立时延大,且一次路由发现过程只能且一次路由发现过程只能找到一条双向链路找到一条双向链路,如果路由上的任何一个节点中断如果路由上的任何一个节点中断,都会使整条路由失效。都会使整条路由失效。 DSR在借鉴源路由机制的基础上结合了按需路在借鉴源路由机制的基础上结合了按需路由的思想。由的思想。 源路由源路由发送节点在分组中携带到达目的节点的路由信息，不需发送节点在分组中携带到达目的节点的路由信息，不需

7、要中间节点维护路由信息要中间节点维护路由信息 DSR采用采用Cache (缓冲器缓冲器)存放路由信息存放路由信息避免了在每次路由中断时都需要进行路由发现，因此能避免了在每次路由中断时都需要进行路由发现，因此能够对拓扑变化作出更快的反应够对拓扑变化作出更快的反应动态源路由协议动态源路由协议(DSR) 路由发现（路由发现（Route Discovery） 只有在源节点需要发送数据时才启动只有在源节点需要发送数据时才启动 帮助源节点获得到达目的节点的路由帮助源节点获得到达目的节点的路由 路由维护（路由维护（Route Maintenance） 在源节点在给目的节点发送数据时在源节点在给目的节点发送数

8、据时,监测当前路由的可用监测当前路由的可用情况情况 当网络拓扑变化导致路由故障时当网络拓扑变化导致路由故障时,切换到另一条路由或者切换到另一条路由或者重新发起路由发现过程重新发起路由发现过程DSR协议组成协议组成路由发现和路由维护都是按需进行的路由发现和路由维护都是按需进行的p不需要周期性路由公告不需要周期性路由公告p不需要感知链路状态不需要感知链路状态p不需要邻居检测不需要邻居检测DSR路由发现：路由请求路由发现：路由请求 源节点向邻居节点广播路由请求（源节点向邻居节点广播路由请求（RREQ：Route Request）消息消息 源节点地址源节点地址 目的节点地址目的节点地址 路由记录：纪录

9、从源节点到目的节点路由中的中间节点路由记录：纪录从源节点到目的节点路由中的中间节点 请求请求ID 中间节点接收到中间节点接收到RREQ后，将自己的地址附在路由纪录中后，将自己的地址附在路由纪录中ABCDEF(A-)(A-F)(A-)(A-B-)(A-B-C-)(A-B-C-)(A-B-C-E-)DSR路由发现：中间节点处理路由发现：中间节点处理 中间节点维护中间节点维护序列对列表序列对列表 重复重复RREQ检测检测 如果接收到的如果接收到的RREQ消息中的消息中的存在于本节点存在于本节点的序列对列表中的序列对列表中 如果接收到的如果接收到的RREQ消息中的路由纪录中包含本节点的地址消息中的路由

10、纪录中包含本节点的地址 如果检测到重复，则中间节点丢弃该如果检测到重复，则中间节点丢弃该RREQ消息消息ABCDEF(A-)(A-F)(A-)(A-B-)(A-B-C-)(A-B-C-)(A-B-C-E-)丢弃丢弃F转发转发的的RREQDSR路由发现：路由应答路由发现：路由应答 目的节点收到目的节点收到RREQ后，给源节点返回路由后，给源节点返回路由应答（应答（RREP：Route Reply）消息）消息 拷贝拷贝RREQ消息中的路由纪录消息中的路由纪录 源节点收到源节点收到RREP后在本地路由缓存中缓存后在本地路由缓存中缓存路由信息路由信息(A-B-C-D)ABDEF(A-B-C-D)CDS

11、R路由维护路由维护 逐跳证实机制逐跳证实机制 链路层链路层 确认确认 被动确认（监听其它节点间的数据发送）被动确认（监听其它节点间的数据发送） 其它高层其它高层 要求要求DSR软件返回确认软件返回确认 端到端证实机制端到端证实机制 无法确定故障发生的位置无法确定故障发生的位置DSR逐跳证实机制逐跳证实机制 如果数据分组被重发了最大次数仍然没有收到下一跳的确如果数据分组被重发了最大次数仍然没有收到下一跳的确认，则节点向源端发送路由错误（认，则节点向源端发送路由错误（Route Error）消息，）消息，并且指明中断的链路并且指明中断的链路 源端将该路由从路由缓存中删除源端将该路由从路由缓存中删除

12、 如果源端路由缓存中存在另一条到目的节点的路由则使用如果源端路由缓存中存在另一条到目的节点的路由则使用该路由重发分组该路由重发分组 否则重新开始路由发现过程否则重新开始路由发现过程ABCDEF(A-B-C-E-)Route ErrorDSR路由缓存路由缓存 每个节点缓存它通过任何方式获得的新路由每个节点缓存它通过任何方式获得的新路由 转发转发RREQ 获得从本节点到获得从本节点到RREQ路由记录中所有节点的路由路由记录中所有节点的路由 转发转发RREP 获得本节点到获得本节点到RREP路由纪录中所有节点的路由路由纪录中所有节点的路由 转发数据分组转发数据分组 获得从本节点到数据分组节点列表中所

13、有节点的路由获得从本节点到数据分组节点列表中所有节点的路由 中间节点使用缓存的到目的节点的路由响应中间节点使用缓存的到目的节点的路由响应RREQ 错误路由缓存错误路由缓存 网络拓扑的变化使得缓存的路由失效影响和感染其它节点，网络拓扑的变化使得缓存的路由失效影响和感染其它节点，使用该路由缓存的路由将不可用使用该路由缓存的路由将不可用DSR总结总结 优点优点 仅在需要通信的节点间维护路由，减少了路由维护开销仅在需要通信的节点间维护路由，减少了路由维护开销 路由缓存技术能够进一步减少路由发现的代价路由缓存技术能够进一步减少路由发现的代价 通过采用路由缓存技术，能够发现多条到达目的节点的路由通过采用路

14、由缓存技术，能够发现多条到达目的节点的路由 支持非对称信道支持非对称信道 缺点缺点 采用源节点路由，每个数据分组头标中都要携带路由信息，采用源节点路由，每个数据分组头标中都要携带路由信息，增加了网络开销增加了网络开销 RREP风暴问题风暴问题 错误路由缓存问题错误路由缓存问题暂时顺序路由暂时顺序路由TORA 采用链路反转的分布式算法采用链路反转的分布式算法 为每个节点分配一个相对目的节点的高度值为每个节点分配一个相对目的节点的高度值 路由的分组只能从上游节点流向下游节点路由的分组只能从上游节点流向下游节点 当前节点断裂时当前节点断裂时 给予断裂节点一个比其他节点都高的高度值，以实现分组给予断裂

15、节点一个比其他节点都高的高度值，以实现分组能在此返回，重新查找路由能在此返回，重新查找路由 适用高动态、少发送节点、低发送速率环境适用高动态、少发送节点、低发送速率环境 以减少发现路由的开销以减少发现路由的开销TORA组成组成 路由发现（路由发现（Route Discovery） 在在QRY(Query/查询）和查询）和UPD（Update/更新）两个分更新）两个分组控制完成组控制完成 路由维护（路由维护（Route Maintenance） 在末节点检测到失效链路，采用部分链路翻转算法，确在末节点检测到失效链路，采用部分链路翻转算法，确保路由的正确性保路由的正确性 路由消除（路由消除（Route Eliminate） 用节点广播用节点广播CL