無線自組織網絡


 

無線路由協議

 

1、 無線路由協議的常用場景:多數都使用在無線自組織網絡

 

2、 無線路由協議的分類

 

按照請求方式:主動路由協議(OLSR) 按需路由協議(AODV)

 

按照層次性划分:二層路由(bable、HWMP/batman-aodv:二層轉發協議)

 

  三層路由協議(batman)

 

按照路由來源:動態源路由協議DSR:優化網絡的通信量

 

鏈路狀態路由協議(OLSR):也可以實現網絡的優化功能

 

3、 AODV:按需平面距離矢量路由協議,主要應用於無線網狀網絡(無線ad-hoc)中進行路由選擇的路由協議,在數據傳輸中可以實現單播和多播傳輸的路由協議,該協議是ad-hoc網絡中按需生成路由方式的典型協議;aodv協議還是反應式路由協議

 

4、 按照無線網絡的覆蓋范圍划分:thread     zigbee     ble mesh

 

Ble mesh(藍牙)網絡:適合於中小規模——小數據處理的網絡

 

Thread   zigbee網絡:適用於大型無線網絡和大數據處理

 

5、 距離向量路由協議:每個節點保持一張含有距離或者耗費的表來進行操作,通過相鄰節點的宣告的路由信息確定到達目的節點的路由,相鄰節點相當於下一跳節點,這張表中包含目的節點路由信息(包含了最佳路由),到達目的節點的完整的信道表信息,用於計算最佳路由的算法就是向量的算法:dv路由算法

 

 

 

DSDV路由協議:是典型的距離向量的路由協議(目的序列距離向量路由協議),在dsdv中,每一個移動節點都需要維護一個路由表,路由表包含:目的節點、跳數、目的地序號

 

 

 

6、 臨時按序路由算法(TORA)

 

7、 ZRP(區域路由):基於區域概念,將整個網絡划分成若干個以節點為中心,以一定跳數為半徑的虛擬區域,每個節點區域是以跳數作為區域半徑

 

根據區域划分:區內路由協議(IARP)  區間路由協議(IERP)

 

 

 

AD-HOC網絡:臨時性、多跳的、無中心的、自組織無線網絡,又稱為多跳網、無基礎設施的自組織網

 

 

 

1、 ad-hoc的特點

 

1) 無固定的基礎設備

 

2) 每個節點具有移動性,可隨時保持動態方式與其他節點相連

 

3) Ad-hoc中的節點既可言是終端(運行應用程序);又可言充當路由器(路由發現、路由轉發功能)

 

4) 網絡的獨立性:無需網絡設備支持,只需可言接收無線信號的設備就可快速建立起ad-hoc網絡,應用於突發性的災難救助、偏遠地區通信等

 

5) 動態變化的網絡拓撲結構

 

6) 有限的無線帶寬(通信傳輸速度低於有限網絡很多)

 

7) 網絡的分布式特點:網絡中的部分節點出現問題后,其他節點會自動形成新的網絡進行數據傳輸,不影響原網絡的正常通信

 

 

 

2、 ad-hoc缺點

 

1) 無線終端的取值范圍的有限性

 

2) 有限的主機能源

 

3) 生存周期短

 

4) 有限的物理安全:易受竊聽、欺騙、數據竊取等網絡安全因素

 

 

 

MANET簡介:定義為移動自組織網絡的工作組,特指節點具有移動性的ad-hoc網絡

 

 

 

Ad-hoc的應用

 

1、 么有有限通信設施的地方,例如偏遠山村

 

2、 需要突發性的事件中的網絡傳輸的地方

 

3、 適用於軍事的情報收集(來源於軍事部門)

 

4、 主要應用於各大臨時性場所的網絡需求

 

5、 傳感器網絡的應用

 

6、 個人通信

 

 

簡述什么是ad-hoc網絡和MANET網絡?具有哪些特點?

答:
1. Ad  Hoc網絡是一種沒有有線基礎設施支持的移動網絡,網絡中的節點均由移動主機構成。

Ad Hoc網絡的特點
1.1 網絡的獨立性

Ad Hoc網絡相對常規通信網絡而言,最大的區別就是可以在任何時刻、任何地點不需要硬件基礎網絡設施的支持,快速構建起一個移動通信網絡。它的建立不依賴於 現有的網絡通信設施,具有一定的獨立性。Ad Hoc網絡的這種特點很適合災難救助、偏遠地區通信等應用。

1.2 動態變化的網絡拓撲結構

在Ad Hoc網絡中,移動主機可以在網中隨意移動。主機的移動會導致主機之間的鏈路增加或消失,主機之間的關系不斷發生變化。在自組網中,主機可能同時還是路由 器,因此,移動會使網絡拓撲結構不斷發生變化,而且變化的方式和速度都是不可預測的。對於常規網絡而言,網絡拓撲結構則相對較為穩定。

1.3 有限的無線通信帶寬

在Ad Hoc網絡中沒有有線基礎設施的支持,因此,主機之間的通信均通過無線傳輸來完成。由於無線信道本身的物理特性,它提供的網絡帶寬相對有線信道要低得多。 除此以外,考慮到競爭共享無線信道產生的碰撞、信號衰減、噪音干擾等多種因素,移動終端可得到的實際帶寬遠遠小於理論中的最大帶寬值。

1.4 有限的主機能源

在Ad Hoc網絡中,主機均是一些移動設備,如PDA、便攜計算機或掌上電腦。由於主機可能處在不停的移動狀態下,主機的能源主要由電池提供,因此Ad Hoc網絡有能源有限的特點。

1.5 網絡的分布式特性

在Ad Hoc網絡中沒有中心控制節點,主機通過分布式協議互聯。一旦網絡的某個或某些節點發生故障,其余的節點仍然能夠正常工作。

1.6 生存周期短

Ad Hoc網絡主要用於臨時的通信需求,相對與有線網絡,它的生存時間一般比較短。

1.7 有限的物理安全

移動網絡通常比固定網絡更容易受到物理安全攻擊,易於遭受竊聽、欺騙和拒絕服務等攻擊。現有的鏈路安全技術有些已應用於 無線網絡中來減小安全攻擊。不過Ad Hoc網絡的分布式特性相對於集中式的網絡具有一定的抗毀性。


2.MANET 特指節點具有移動性的adhoc網絡。MANET是由無線移動節點組成,多跳,臨時,自組織的新型網絡。典型例子是蜂窩網和無線局域網

MANET網絡的特點:

2.1網絡拓撲結構是動態變化的

2.2電源能量限制了無線終端必須以最節能的方式工作

2.3 多跳通信,實現不同覆蓋網絡間的源與目標主機間的通信

2.4安全性較低,無線信道易受竊聽,篡改,偽造等攻擊的威脅


簡述MANET網絡的無線路由協議的分類,具體的無線路由協議有哪些?

答:
MANET路由可分為:
1、層次路由。 節點分為多個簇,簇與簇之間節點的信息的轉發需要經過簇頭節點的轉發。
2、平面路由。所有節點平等、自治。

 

 


簡述什么是無線網狀?

答:
無線網狀是一種新型的公共的無線局域網和城域網解決方案。與傳統WLAN不同,它將數據以無線方式傳輸到有線寬帶網,從而大幅減少了對成本高昂的有線連接的需求,並降低了網絡部署的復雜程度。無線網狀網的拓撲是任意的,就像是漁網一樣,從一個點到另一個點有很多路可以走,因為采用的不是有線而是射頻的傳輸,因而稱之為無線網狀網。
這種結構的最大好處在於:如果最近的AP由於流量過大而導致擁塞的話,那么數據可以自動重新路由到一個通信流量較小的鄰近節點進行傳輸。依此類推,數據包還可以根據網絡的情況,繼續路由到與之最近的下一個節點進行傳輸,直到到達最終目的地為止。這樣的訪問方式就是多跳訪問。
無線網狀網絡(wireless mesh network)的潛在優勢,包括:
減少互聯網網關的需要;
協作冗余備份技術,確保在磁盤發生故障時數據的安全;
動態配置路由的功能;
低功耗要求,這可以通過使用低成本或可再生能源來實現;
高可靠性:每個節點連接到其他幾個節點,如果一節點出故障,它的鄰近節點可以很容易找到另一路由。

 


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