1、地址分配
与因特网上节点通信的MANET物体的地址分配适合使用的是基于由一个或多个网关通告的网络前缀的无状态自动分配机制。采用这方案的理由是它能较好地处理MANET的网络分割问题。有了无状态自动分配机制,移动节点依据最邻近网关通告的网络前缀设置它的IP地址。具有相同网络前缀的节点构成一个子网。当主机知道它与一个网关间的距离(由路由跳数度量)小于与它获得当前地址的网关间的距离时,此主机将意识到自己处在一个不同的子网种。依据物体移动性,地址分配自动进行,因此,MANET节点和网关的路由表将必须调整。这可能导致连接中断、包丢失、包转发延时增大。
2、网关
用于在移动网络和固定网络间转发分组的路径可能也会影响通信性能。在设置地址前,MANET节点必须用一个网关来中转其与固定网络上通信对端之间的通信流量。网关发现与使用的MANET路由协议有关,并通过反应机制(Reactive Mechanism)和先验机制(Proactive Mechanism)两种机制之一完成。在反应机制中,当物体需要与因特网连接时,它发送一个请求消息,此消息在MANET中发散(或洪泛)传播,当被网关收到后,其响应消息沿反向路径传送到请求的发起者。在先验机制中,其方法是基于网关通告消息的周期性洪泛发送,这使得移动物体在没有应用请求建立连接的要求时,能够主动与网关建立接入因特网的路由。若物体接收到多于一个网关的路由,则选择最邻近的,但仅在先验机制中,物体可以确定选择的网关是最邻近的,因为在反应机制中,网关更新仅发生在路由失效时。在连接正进行时,改变转发网关将导致时间开销,这是由包未被转发或转发失败造成的,与长距离主机间的连接可能丢失包。
3、MANET路由协议
当物体在不同的子网中移动时,用于混合Ad Hoc网络的MANET路由协议也将极大地影响网络性能。标准MANET路由协议可以分成两类:反应式MANET路由协议和先验式MANET路由协议。反应式MANET路由协议仅在需要时进行路由发现,当路由改变时,需要在更长的包传输延时和更低的路由协议开销间进行权衡。AODV属于反应式MANET路由协议。先验式MANET路由协议维持和规则性地更新全部路由信息集,需要在更高的路由协议开销和更长收敛时间与更小的包传输延时之间进行权衡。OSLR属于先验式MANET路由协议。
反应式MANET路由协议在恢复路由错误上往往比先验式MANE路由协议花的时间要少,特别在物体移动情况下,这是因为它用了更少的时间来声明失效的路由,而只关心恢复特定路由。当物体在不同MANET的不同子网间移动,并寻找到新网关的路由以维持正进行的通信的畅通时,不同类型的MANET路由协议会做出不同的反应。观察的重要参数是每种协议花费的协议收敛时间。
AODV仅关注获得可用于对其传输数据到特定目标的邻居的信息。为了获知新的目的地,此协议在一定特定区域广播RREQ报文,起初为1跳范围。若未找到,则增加跳数以扩大广播范围。当RREQ报文到达了一个知道目的地的节点,则使用路由响应报文RREP回答。若活跃路由失效,发现失效链路的节点发送路由出错报文,以便一个新的RREQ报文能够被发起。AODV中的活跃路由通过周期性的HLLO消息维护。根据RFC3561,HELLO消息的发送周期是1S。若活跃目标的 HELLO消息在2s内未被收到,则认为路由不可达,通过出错报文的广播通知所有节点。
OLSR是一个先验式路由协议,通过周期性的HELLO消息来建立邻居链路,以及分发多点中继(MuItiPoint Relays,MPR)。HELLC消息追踪链路连接。由MPR分发的拓扑控制消息在全网中传播链路状态信息,当拓扑改变时,也被周期性广播。控制流量由周期性的HELLO消息和拓扑控制消息组成。通过MPR的广播和拓扑控制消息的重新分布来控制开销,这胜过将每个路由器的链路状态信息进行广播。
在物体移动的情况下,每类路由协议所花费的用于帮助物体发现新网关、设置地址、寻找到固定网络上给定目标的路由的时间,将极大地影响混合Ad Hoc网络的性能。下面的表格列出了出了AODV和OLSR的主要时间值。能够看到,AODV仅维持被请求过的目的地,因此,减少了网络拥塞和路由表大小,但最重要的是,在对路由失效事件的反应上,AODV花的时间比OLSR小。甚至更多的是,AODV仅关注特定的而非每个可能的失效路由的修复。
MANET路由协议 | 路由/邻居发现 | 路由改变的识别 |
AODV |
路由请求 路由响应 活跃节点的HELLO周期(1s) |
在2s内无HELLO消息 |
OLSR |
HELLO消息分布周期(2s) 拓扑控制消息分布周期(5s) |
在6s内无HELLO消息 |
两种MANET路由协议的时间参数值对比