针对无线网络路由协议的研究

针对无线网络路由协议的研究　厉果育（山东枣庄市政府信息中心，２７７８００）　【摘　要】随着计算机和网络技术的发展，网络的使用已经从有线时代顺利过渡到无线时代，随着网络形式发生变化，网络路由协议也随着发　生变化，需要针对无线网络制定相应的路由协议。本文在对传统无线路由的基本概念和路由协议分类介绍的基础上，对比较前沿的无线传感器　网络路由做了基本介绍，对无线网络路由协议的研究有很好的指导意义。　【关键词】无线网络；路由协议ｉ无线传感器网络　【中图分类号】ＴＮ９２５　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００６—４２２２（２０１５）１６～００６７—０２　１传统路由概述　路由的概念是指把信息从源穿过网络传递到目的地的行　为。就是指导ＩＰ数据包发送的路径信息。路由器提供了异构　网互联的机制，实现将一个网络的数据包发送到另一个网络。　时．用于提供协议转换、路由选择数据交换等网络兼容功能的　设施。　ｍｅｔｒｉｃ：路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量　标准如路径长度、可靠性、路由延迟等。　具体来说．路由协议通过在路由器之间共享路由信息来　路由协议就是在路由指导ＩＰ数据包发送过程中事先约定好　的规定和标准。　可路由协议：是定义数据包内各个字段的格式和用途的　支持可路由协议。路由信息在相邻路由器之间传递，确保所有　路由器知道到其它路由器的路径。总之．路由协议创建了路由　路由协议与路由协同工作，执行路　网络层封装协议．该网络层协议允许将数据包从一个网络设　表，描述了网络拓扑结构：由选择和数据包转发功能。　备转发到另一个网络设备。　路由表：路由器或者其他互联网网络设备上存储的表，该　２无线网络路由协议　路由分为静态路由和动态路由．其相应的路由表称为静　态路由表和动态路由表。静态路由表由网络管理员在系统安　装时根据网络的配置情况预先设定，网络结构发生变化后由　表中存有到达特定网络终端的路径在某些情况下，还有一些　与这些路径相关的度量　网络拓扑结构：指用传输媒体互连各种设备的物理布局，　就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图　给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接。它的结　网络管理员手工修改路由表。动态路由随网络运行情况的变　化而变化．路由器根据路由协议提供的功能自动计算数据传　　构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结　输的最佳路径，由此得到动态路由表。构、网状结构、蜂窝状结构以及它们的混合拓扑结构等。　网关：在采用不同体系结构或协议的网络之间进行互通　２．１静态路由　本方案共需１个ＢＢＵ、３个ＲＲＵ、ｌ１台数字光纤直放站　４ｋｉｎ　可保证Ｅ１一Ｅ２６部分管节沉放现场的信号覆盖需求。东　近端机、３１台数字光纤直放站远端机，以及９３面周期对数天　人工岛的基站也已建设完成，信号覆盖范围可衔接东西岛之　间的６．８ｋｉｎ距离．可保证Ｅ３３一Ｅ２９部分管节沉放现场的信号　覆盖需求　线　采用ｌ台近端机带３台或２台直放站远端机（１拖３或１　拖２）的组网方式。直放站远端机取２２０Ｖ交流电。需使用隧道　内的交流供电系统取电。配套光缆需要根据施工进度进行施　６沉管浮运航道信号覆盖方案　３３个沉管管节的浮运航道和路线根据沉管回旋水域不同　工．同时按照最终的安装位置预留足够的线缆长度。　因沉管隧道每一节管节沉放完成后，立即进行两侧的锁　分成３种情况。即沉管预制厂（即珠海牛头岛）距离西岛约　１１．４ｋｍ的浮运航道、距离东岛约１１．９ｋｉｎ的浮运航道，距离回　旋水域约１２～１３ｋｍ的航道。要求以面覆盖。保证手机通话即可。　定回填．验收合格后进行相关的管内作业。管内作业的内容主　要包括水、电管路的延伸、后方第四、五道钢封门的拆除。　沉管沉放完成至钢封门的拆除需要３～４ｄ时间．期间施工　人员会通过临时门进入新的沉管内工作，此施工期间需要对　浮运航道主要依靠牛头岛基站的超远覆盖和东人３－岛、　西人工岛的信号覆盖配合完成。牛头岛基站目前已安装基放　塔放．实现信号的放大和增强．只需现场调整天线覆盖方向可　几乎密封的新沉管内进行临时信号覆盖。为避免安装直放站　时光缆熔纤的繁琐工作，且要产生较高的设备拆装费用。此施　工期间的覆盖方案定为：临时用直放站远端机＋周期对对接的　满足浮运航道的覆盖需求。而由于香港大屿山的遮挡，可能有　部分海域信号较弱，可由东西人工岛基站配合覆盖。　新沉管进行临时覆盖。待对接完成后拆回。　５沉管沉放施工现场信号覆盖方案　目前西人工岛已有基站覆盖，搬迁后测试的覆盖距离约　收稿日期：２０１５—８—７　濑津　静态路由表在开始选择路由之前就被网络管理员建立，　并且只能由网络管理员更改，所以只适于网络传输状态比较　更快收敛　链路状态路由协议在会话期间通过交换Ｈｅｌｌｏ包　（也叫链路状态信息）创建对等关系，这种关系加速了路由的　收敛。　简单的环境。　静态路由具有以下特点：静态路由无需进行路由交换，因　此节省网络的带宽、ＣＰＵ的利用率和路由器的内存。静态路由　不像距离向量路由协议那样，更新时发送整个路由表。链　路状态路由协议只广播更新的或改变的网络拓扑，这使得更　新信息更小．节省了带宽和ＣＰＵ利用率。另外，如果网络不发　具有更高的安全性。在使用静态路由的网络中，所有要连到网　络上的路由器都需在邻接路由器上设置其相应的路由。因此，　在某种程度上提高了网络的安全性。有的情况下必须使用静　态路由．如ＤＤＲ、使用ＮＡＴ技术的网络环境。　生变化．更新包只在特定的时间内发出（通常为３０ｍｉｎ～２ｈ）。　总的来说。一般小型网络适合采用基于距离向量算法的　路由协议．而大型网络则适合采用链路状态算法的路由协议。　静态路由也有以下局限性：管理者必须真正理解网络的　拓扑并正确配置路由。网络的扩展性能差。如果要在网络上增　３无线传感器网络路由概述　随着微电子技术、计算技术和无线通信技术的进步，多功　能传感器快速发展．进而使无线传感器网络（ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒｎｅｔ　加一个网络．管理者必须在所有路由器上加一条路由。配置烦　琐。特别是当需要跨越几台路由器通信时，其路由配置更为复杂。　ＷＯｒｋ．ＷＳＮ）成为目前研究热点。ＷＳＮ是由部署在检测区域内　的大量廉价微型传感器节点组成，形成一个多跳的自组织网　络系统．使其在小体积内集成信息采集、数据处理和无线通信　２．２动态路由　根据路由算法．动态路由协议可分为距离向量路由协议　（Ｄｉｓｔａｎｃｅ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｏｕｔｉｎｇ　Ｐｒｏｔｏｃｏ１）和链路状态路由协议（Ｌｉｎｋ　等功能．其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感　知对象的信息，并提供给终端用户。ＷＳＮ能够广泛应用于军　复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理、以　Ｓｔａｔｅ　Ｒｏｕｔｉｎｇ　Ｐｒｏｔｏｃｏ１）　距离向量路由协议基于Ｂｅｌｌｍａｎ—Ｆｏｒｄ　算法，主要有ＲＩＰ、ＩＧＲＰ（ＩＧＲＰ为Ｃｉｓｃｏ公司的私有协议）；链　事、环境检测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、　路状态路由协议基于图论中非常著名的Ｄｉｊｋｓｔｒａ算法。即最短　路由协议中．路由器将部分或全部的路由表传递给与其相邻　的路由器；而在链路状态路由协议中，路由器将链路状态信息　传递给在同一区域内的所有路由器　根据路由器在自治系统　ＧａｔｅｗａｙＰｒｏｔｏｃｏ１．ＩＧＰ）和外部网关协议（Ｅｘｔｅｒｎａｌ　Ｇａｔｅｗａｙ　Ｐｒｏ—　优先路径（Ｓｈｏｒｔｅｓｔ　Ｐａｔｈ　Ｆｉｒｓｔ，ＳＰＦ）算法，如ＯＳＰＦ。在距离向量　及机场、大型工业园区的安全检测和其他商业等领域，且将逐　渐深入到人类生活的各个领域。　无线传感器网络的路由协议不同于传统网络的协议．它　具有能量优先、基于局部的拓扑信息、以数据为中心和应用相　（ＡＳ）中的位置，可将路由协议分为内部网关协议（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ—　关四个特点．因而。根据具体的应用设计路由机制时，从四个　方面衡量路由协议的优劣：能量高效、可扩展性、鲁棒性、快速收　敛性　ｔｏｃｏｌ，ＥＧＰ，也叫域间路由协议）。域间路由协议有两种：外部　网关协议（ＥＧＰ）和边界网关协议（ＢＧＰ）。ＥＧＰ是为一个简单的　树型拓扑结构而设计的，在处理选路循环和设置选路策略时，　具有明显的缺点．目前已被ＢＧＰ代替　２．２．１距离向量ｆＤＶ）协议　参考文献　［１］ｇ￣－勇，周明天，张欣．无线传感器网络路由协议研究进展［Ｊ】．２００６，３．　［２］常清．无线传感器网络典型路由协议分类比较ｆＪ］．中国科技论文在　线．　距离向量指协议使用跳数或向量来确定从一个设备到另　一个设备的距离。不考虑每跳链路的速率。　距离向量路由协议不使用正常的邻居关系．用两种方法　［３］毕俊蕾，任新会，郭拯危．无线传感器网络路由协议分类研究【Ｊ］．计　算机技术与发展．２００８，５．　获知拓扑的改变和路由的超时：当路由器不能直接从连接的　［４１Ｙ－成，刘金刚．ＡｄＨｏｃ无线网络奇迹路由协议分析［Ｊ１＿计算机应用与　软件．２００６．８．　路由器收到路由更新时；＇３路由器从邻居收到一个更新，通知　－它网络的某个地方拓扑发生了变化　在小型网络中（少于１００个路由器。或需要更少的路由更　收稿日期：２０１５—８—８　新和计算环境），距离向量路由协议运行得相当好。当小型网　络扩展到大型网络时，该算法计算新路由的收敛速度极慢，而　且在它计算的过程中．网络处于一种过渡状态。极可能发生循　环并造成暂时的拥塞。再者，当网络底层链路技术多种多样，　带宽各不相同时，距离向量算法对此视而不见。　距离向量路由协议的这种特性不仅造成了网络收敛的延　时，而且消耗了带宽。随着路由表的增大，需要消耗更多的　ＣＰＵ资源，并消耗了内存。　２．２．２链路状态（Ｌｓ）路由协议　链路状态路由协议没有跳数的限制，使用“图形理论”算　法或最短路径优先算法。链路状态路由协议有更短的收敛时　间、支持ＶＬＳＭ（可变长子网掩码）和ＣＩＤＲ。链路状态路由协　议在直接相连的路由之间维护正常的邻居关系。这允许路由