【自组织网络】Ad hoc网络层单播协议笔记

一、DSDV（Destination Sequenced Distance Vector）

就是DVR的变种，整体还是一样

1.定时和邻居交换路由表，可以有Full Dump也就是全交换，也可以有Incremental Updates也就是只交换新的信息。

2.在拓扑变动时立即跟邻居更新信息。

3.给每个节点维护一个序号，这个序号大小代表了关于这个节点的信息是否为最新的，序号越大代表这个信息越新。

4.拓扑变动例子

这个例子里，1节点和2断开，移到了右边，这时

（1）2号节点要告诉他的邻居1断开了，也就是把到1的距离设为不可达，并更新1的序号，在原来的基础上加一，然后再给他的邻居。

（2）2号的邻居收到信息之后再告诉他们的邻居，flooding到全网络都知道。

（3）1号抵达目的地之后，更新自己的序号，注意这里的序号需要比2发的序号大，来确保他传播出去的信息是最新的，然后照例跟他的新邻居交换信息，7和8得知1后，flooding1号的新信息，大家发现这是1新的状态，就更新。

 5.总结

优点：

（1）由于事先建好了路由表，要发信息的时候就会有低延迟

缺点

（1）在建表的时候会有很大的overhead

（2）不新鲜的路由表有时会导致路由错误

二、AODV（Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing）

这是一个on-demand的路由协议，只有在某个节点想要发包时才会初始化链路

1.当一个节点想要给目的节点发包时，他会flooding一个RREQ消息，这个消息包含了源和目的地址，一个broadcastID，源和目的节点的序列号。

（1）源地址和broadcastID可以唯一的识别一个RREQ，每次源想要发一个新的RREQ，他都要给这个broadcastID加一，因为中间节点收到同样的RREQ（源地址和broadcastID一致）就会丢弃。

（2）源和目的的序列号是为了看状态的，看信息是否最新，下面考虑这样一个例子

S想给M发包，

第一种情况：这时候S传了一个RREQ给他的邻居，RREQ给到E的时候，M移动到了F边上，这时J开始和他的邻居交换信息，更新了M的序号，说M断开了，不可达，F得知了这个信息，更新了M的序号，这时M到了他边上，跟他交换了信息，F得知了M的最新位置，知道了M的新序号，收到RREQ后发现M是我邻居，就把RREQ给了M，M这时开始发RREP包，里面是自己最新的序号，传给F传回S，成功。

第二种情况：这时候S传了一个RREQ给他的邻居，RREQ给到E的时候，M移动到了F边上，这时J开始和他的邻居交换信息，更新了M的序号，说M断开了，不可达，F得知了这个信息，更新了M的序号，但这时M还没到他边上跟他交换信息，他这时继续给他的邻居广播RREQ，G收到了C给的RREQ，他会直接丢弃F的，E同理，只有J会收到，J继续广播，广播到后面，大家都收到了RREQ但是在收到RREQ之前都没有到达M，那这次RREQ就失败了，S设置的定时器超时后，会增加broadcastID，重传。

2、取决于想要什么样的路由，如果是要最快的路由，那么目的节点收到RREQ之后，就不会再管别的RREQ了，他会顺着RREQ来时候建立的reverse path把RREP送回去。

3、如果中间节点有到目的节点的路，他只有在 他这个链路信息的目的节点的序列号 大于或等于 RREQ中目的节点序列号 时，才会回复RREP

4、RREP往回走的过程，由于是要最快的路，中间节点只会收到一个RREP，那么他收到RREP就相当于确认建立链路了，他一定会往回转发RREP到源。

5、现在考虑什么时候会更新序列号

（1）周期的hallo包会更新序列号

（2）RREQ经过中间节点时，会更新源的序列号，那如果RREQ的序列号小于这个节点本身数据库里源节点的序列号要小，我觉得还是要转发，这种情况发生于hallo包传播的比RREQ快（会发生吗？），节点在RREQ到达之前就更新了序列号。

（3）RREP经过中间节点时，会更新目的的序列号。

（4）拓扑发生变化时，变化会泛洪

6、链路发生错误时，断开点靠近源一边的节点会侦测到并给源发送RERR，这时源收到RERR会重新发RREQ。收到RERR的包会自动释放消耗的资源，链路断开点另一侧的节点会根据之前设置的定时器，自动释放资源。

三、ABR（Associativity Based Routing ）

这个路由协议想要选择的路是最稳定的路。

1、路稳不稳定基于邻居之间定期交换的信标，这个信标积累的越多说明这一跳就越稳定。

2、根据一个链路的associativity tick判断其是否稳定，如果他的associativity ticks大于一个门槛，那么就视他为稳定的路。

3、较低的associativity ticks就意味着节点的移动性较高

4、ABR有两个前提假设：（1）尽管adhoc网络节点总会移动，但还是假设他在经历一次移动之后，会保持一个稳定的时间。（2）高associativity ticks就意味着稳定，低associativity ticks就意味着不稳定。

5、选路阶段

（1）这里举一个例子来阐述ABR的选路，这里src要想dest发包

（2）src产生一个BQ包，这个包包含了SRC到他所有邻居的associativity ticks，广播给他所有的邻居

（3）他所有的邻居收到这个BQ之后，会首先删掉与自己无关的信息，例如IS1收到之后，就会先删掉C1,C2,C3的信息，然后再把自己到他所有邻居的associativity ticks加上，广播给他所有的邻居。

（4）整个网络中所有的节点收到BQ包之后都会重复这个过程，那如何确保节点不会处理相同的信息呢，每个节点收到相同ID的BQ包之后，会检查以下自己是否在这个BQ包里出现过，如果出现过那说明自己处理过这个包了，就会自动丢弃。

（5）持续这个过程直到DEST收到BQ包，dest收到第一个BQ包之后就会设置一个定时器，等待接下来一段时间内所有的BQ包，等时间一过，就会停止收包，计算这些包的稳定性，选择最稳定的那一条路，给他回REPLY

（6）relpy包

这个包首先要有type来暗示这是reply包，然后源和目的ID，然后是所有中间节点的ID，最后还有一个链路质量总结，这个总结里必须包括路长，因为在链路断开时的局部修复时，会需要路长来判断是否局部修复。

（7）每个节点收到reply包之后，会先检查自己在包中的位置，并且把这个包传给他前面那个节点，并且根据他位置后面那个节点，得知自己收到信息之后要给的下一跳是谁。这个reply包应该是单播，但是老师说因为是无线传输，所有节点都会收到这个reply，无关的节点看自己不在这个源和目的通信的这条路里，就会释放掉之前BQ传来时候留的资源，可收到这个包丢掉与否，不应该是链路层的工作，如果这个节点不是单播的对象，那他的网络层应该不能知道自己收到了包，从而把空间释放掉，如果他能收到，那不就是广播了么

6、传包时的ACK机制

（1）隐式ACK：点对点传输时，A给B发包，B再给C发包，B给C发包的时候由于是无线通信，所以A也会收到B给C发的包，这时候A就能通过这个判断B收到了他发的包。这同样会产生上面说的那个问题。

（2）显式ACK：有一种情况没法使用隐式ACK，就是目的地收到包之后，他不会在转发了，前一个节点就没法知道他是否收到，这时目的地节点就必须发一个ACK，来显式的通知他前一个节点他收到了包。

7、链路错误，重建阶段

ABR采取局部修复的方式来应对链路错误。

（1）第一种情况，中间节点没了：那断开节点的前一个节点（pivot node）就会产生一个Local Quray（LQ），并且带有一个他到目的地的跳数，来寻找一个新的相同跳数的路到目的节点，以寻求局部修复，目的节点收到第一个LQ之后开始计时，时间一过挑出来一个最稳定的路，来返回一个Local Reply（LP）给pivot node，机制和先前建立链路时的机制类似。如果没找到新的路，他就会进行下面这种情况描述的，发RN。

（2）第二种情况，目的节点没了：那他前一个节点会感知到他没了，同第一种情况一样，发一个LQ[1]，但是没找到，他这时候就会给他前一个节点发Route Notification（RN），这里是RN[0]，0代表这个RN是往src传的，这时需要由他前一个节点来发LQ[2]，要是还是找不到，就接着重复这个过程，直到找到，或者一半节点都找不到，那就不找了，就认为是目的节点跑太远了，这时最后一个进行LQ的节点会给源发RN，告诉源你重新发BQ把，LQ不成。

（3）第三种情况，源节点走了：那他后一个节点就会发一个RN[1]，往目的地传，所有收到这个的节点会删除这个路得信息。源移走之后，如果他还有包要发，那他就会重新发BQ重新建链路。

（4）多个节点同时断开：

8、链路删除

（1）硬删除：源节点发送一个Route Deletion（RD）给目的节点，所有收到这个消息的节点释放掉资源，删除旧的路。

（2）软删除：每个链路都会有一个定时器，一旦一段时间都没有发消息了，那就认为这个链路已经不活跃了，就把这个链路的相关资源释放掉。