西南交通大学
本科毕业设计（论文）
AD HOC网络中AOD\路由协议分析THEANAL YSISOFAODXROUTINGPROTOCOL
IN AD HOC NETWORK
年级2008 级
学号__________________
姓名__________________
专业通信工程
指导老师___________________
2012年6月
承诺
本人郑重承诺：所呈交的设计（论文）是本人在导师的指导下独立进行设计（研究）所取得的成果，除文中特别加以标注引用的内容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的设计（研究）成果。对本设计（研究）做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明' 如被发现设计（论文）中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担—切后果。
学生签名：
年月日
院系计算机与通信工程系_________ 专业通信工程 ____________________
年级2008 级 ________________________ 姓名____________________________________
题目Ad hoc 网络中AODV路由协议分析______________________________ 指导教师
评语 ________________________________________________________________________
指导教师（签章）
评阅人
评语
评阅人（签章）成绩____________________________
答辩委员会主任_______ （____ 签章）
毕业设计(论文)任务书
班级 ___________________ 学生姓名_____________ 学号 _________________________ 发题日期：2012年2月28日完成日期：2012年6月15日
题目Ad hoc 网络中AODV路由协议分析__________________________ 1、本论文的目的、意义
自从1997年IEEE802.11协议正式发布以来，无线局域网得到了快速发展，但IEEE802.11协议不具有转发功能，组成的网络规模小，传输距离近，需要铺设较多的AP点。而无线自组网则可以弥补这个缺点。而近几年，由于军用和民用需求的增加，大大促进了无线自组网的研究。无线自组网现在广泛应用于自然灾害抢险、科学
考察、以及在战场等通信场合。
无线自组网研究的一个重要方面就是无线自组网的路由。移动Ad hoc网络中的拓扑结构始终是动态变化的，这导致路由成为Ad hoc网络设计中的根本问题，路由
算法的研究也始终是移动Ad hoc网络研究中的一个至关重要的研究课题。
本课题任务是在IEEE802.11b 协议的基础上，在Linux/Windows操作系统上实现AODV(Ad hoc On-Demand Distanee Vector) 路由算法仿真。课题具有军民两用的特点，既能适合军队的无线电台组网，又能扩展IEEE802.11协议的应用，具有广泛
的应用前景。
2、学生应完成的任务
(1)完成资料收集、阅读等工作
(2)AODV路由协议工作原理
(3)制定仿真方案
(4)分析仿真结果
(5)撰写毕业设计论文
备注________________________________________________________________________
指导教师： ___________ 年月日
审批人： _____________ 年月日
摘要
自1997年IEEE802.11协议正式发布以来，无线局域网得到了快速发展，但
IEEE802.11协议不具有转发功能，组成的网络规模小，传输距离近，需要铺设较多无线接入点，而Ad Hoc网络则可以弥补这些缺点。
Ad Hoc网络的路由协议作为影响网络性能的一个重要因素，是确保Ad Hoc网络正确运行的关键。由于传统的路由协议己无法满足移动Ad Hoc网络的要求，因此更
适合移动节点特性的路由协议不断的被讨论。AODV各由协议作为Ad Hoc网络中代表
性的按需路由协议，它既能适合军队的无线电台组网，又能扩展无线局域网的应用，具有军民两用的特点，具有广泛的应用前景。
本文首先简要介绍了移动Ad hoc网络的现状和发展前景，Ad hoc网络的工作原理和特性，以及Ad hoc网络的路由协议分析比较。然后，重点分析研究了AODV 路由协议的报文格式和工作原理。在理论分析AODV各由协议的基础上，采用网络模拟器NS2实现AODV路由算法，通过对数据包投递率、端到端的平均延迟、归一化路由协议开销和平均跳数这四个方面进行了性能分析，得出AODV路由协议适用于规模较大的网络，并且在发包率较高的情况下性能表现良好，但是随着网络节点移动速度提升协议的通信质量将降低。
关键词Ad hoc ；AODV各由协议；性能分析；NS2仿真
目录Table of Contents 1路由协议规划选择原则 (4) 2OSPF vs. EIGRP路由协议特性比较 (5) 2.1OSPF协议 (5) 2.1.1OSPF协议简介 (5) 2.1.2OSPF协议特点 (6) 2.2EIGRP协议 (8) 2.2.1EIGRP协议简介 (8) 2.2.2EIGRP协议特点 (8) 2.3OSPF和EIGRP的比较 (9) 2.3.1OSPF的缺点 (10) 2.3.2EIGRP的缺点 (10) 2.3.3OSPF与EIGRP的比较总结 (11) 2.4从EIGRP网络到OSPF网络的迁移 (12)
表目录List of Tables 表1 OSPF和EIGRP比较总结 (12)
路由协议选择：从EIGRP到OSPF 关键词Key words： OSPF，EIGRP，SPF，DUAL 摘要Abstract： 本文首先介绍了在部署网络时，选择路由协议需要注意的地方，然后分别介绍了两种常用的路由协议EIGRP和OSPF，并对其特点和优缺点进行了技术上的比较，最后给出了一个已经部署了EIGRP协议的网络平滑迁移到OSPF的步骤。 缩略语清单List of abbreviations：
1 路由协议规划选择原则 在互联网飞速发展的今天，TCP/IP协议已经成为数据网络互联的主流协议。各种网络上运行的大大小小各种型号路由器，承担着控制本世纪或许最重要信息的流量，而这成百上千台路由器间的协同工作，离不开路由协议。因此在大型网络的规划构建中，选择适当的路由协议是非常重要的。目前常用的单播路由协议有多种，如RIP、OSPF、IS-IS、BGP，以及Cisco私有的IGRP/EIGRP协议等。不同的路由协议有各自的特点，分别适用于不同的条件之下。 互连是网络构建最基础和最本质的要求，选择适当的路由协议需要以此为目标，并综合考虑以下因素： 1)路由协议的开放性：开放性的路由协议保证了不同厂商都能对本路由协议进行支持，这不 仅保证了目前网络的互通性，而且保证了将来网络发展的扩充能力和用户构建网络时的设备选择空间，这点在很多情况下是需要重点考虑的。 2)网络的拓扑结构：网络拓扑结构直接影响协议的选择。例如RIP这样比较简单的路由协议 不支持分层次的路由信息计算，对复杂网络的适应能力较弱。对于比较复杂的网络，需要使用处理能力更强的协议，如OSPF、EIGRP等。 3)网络节点数量：不同的协议对于网络规模的支持能力有所不同，需要按需求适当选择，有 时还需要采用一些特殊技术解决适应网络规模方面的扩展性问题。农发展银行全国网络节点较多，路由信息也非常多，而且网络状况会千变万化，将导致路由刷新相对频繁，所以对路由协议的性能提出很高的要求。如能支持的节点数、路由选径是否最佳、路由算法必须具有鲁棒性、快速收敛性、灵活性等。 4)网络间的互通及关联要求：通过划分成相对独立管理的网络区域，可以减少网络间的相关 性，有利于网络的管理和扩展。可通过划分区域等形式，路由协议要能支持减少网络间的相关性。必要时还要考虑路由信息安全因素和对路由交换的限制策略管理。 5)管理和安全上的要求：通常要求在可以满足功能需求的情况下尽可能简化管理。但有时为 了实现比较完善的管理功能或为了满足安全的需要，例如对路由的传播和选用提出一些人为的要求，就需要路由协议对策略的支持。 根据以上原则，现在各种大型网络构建中，为节省投资、保证网络的持续扩展性，都在使
AODV相关路由协议学习 1：AODV路由协议工作原理 AODV路由协议是一种经典的按需路由协议，它只在两个节点需要进行通信且源节点没有到达目的节点的路由时，才会进行路由发现过程。AODV采用的是广播式路由发现机制，当源节点想与另一节点进行通信时，源节点会首先查询自己的路由表中是否存在有到达目的节点的路由有效信息。如果包含有目的节点的有效信息，则源节点就会将数据包传送到目的节点的下一跳节点;如果缺失目的节点的有效的信息，则源节点会启动路径请求程序，同时广播RREQ控制包。 而下一跳节点在接收到RREQ报文时，如果该节点是目的节点，又或者该节点路由表中存放有到达目的节点的可行路径信息，则会向源节点回复路由响应报文CRREP。否则就记录相关信息，用于建立一个反向路径，让目的节点的RREP遵循此路径返回源节点，同时将RREQ报文中的跳数字段值加1，并向该节点的邻居节点转发RREQ报文。这样经过若干中间节点转发最后到达目的节点，确认路由建立。 路由表项建立以后，路由中的每个节点都要执行路由维持和管理路由表的任务。如果由于中间节点的移动而导致路由失效，则检测到路由断链的节点就会向上游节点发送路由出错报文RRER，而收到出错报文RRER的节点则会直接发出RREQ来进行路径请求，如果能在规定好的时间找到目的节点的路径，则表示路由成功 1.2存在的问题 传统的AODV采用基本的路由发现算法来建立从源节点到目的节
点的路由时，路由选择是选择最短路径路由，即选择最小跳数的路由，这样就忽略了每两点之间的传输能力，从而导致产生整条链路吞吐量低、路由不稳定、线路拥塞、延迟甚至数据丢失等严重问题。 2最大路由速率的AODV协议的提出【基于最大路由速率的AODV协议优化研究与实现---罗泽、吴谨绎、吴舒辞】 2.1基本思想 针对传统AODV路由协存在的问题，提出了一种基于最大传输速率（路由速率=路由速率之和/路由跳数）的改进方案，其基本思想是:用户确定一个期望速率，源节点在进行路由发现时比较收到的各条路由的实测速率，选择一条速率最大的路由作为路由，在源节点使用当前路由发送数据的过程中，源节点每隔一段时间发出RREQ报文，以便查找到可能存在的更好的路由，如果发现一条速率更高的路由且该路由速率大于期望速率，则执行路由切换，改用新路由。
路由协议的分类。什么是自治域系统、IGP、EGP。 自治域（自治系统），在同一种路由协议上使用不同的自治域，可以有效的分割 路由信息，即自治域A中的路由器不会与自治域B中的路由器交换路由 信息。一个AS是一组共享相似的路由策略并在单一管理域中运行的路由器的集合。一个AS可以是一些运行单个IGP（内部网关协议）协议的路由器集合。也可以是一些运行不同路由选择协议但都属于同一个组织机构的路由器集合。不管是哪种情况，外部世界都将整个AS看作是一个实体。按照工作区域，路由协议可以分为IGP和EGP： IGP(InteriorGateway Protocols)内部网关协议 在同一个自治系统内交换路由信息，RIP、OSPF和IS—lS 都属于IGP。IGP的主要目的是发现和计算自治域内的路由信息。 EGP(Exterior Gateway Protocols)外部网关协议 用于连接不同的自治系统，在不同的自治系统之间交换路由信息，主要使用路由策略和路由过滤等控制路由信息在自治域间的传播 什么是管理距离，有什么作用。 管理距离是指一种路由协议的路由可信度。每一种路由协议按可靠性从高到低，依次分配一个信任等级，这个信任等级就叫管理距离。对于两种不同的路由协议到一个目的地的路由信息，路由器首先根据管理距离决定相信哪一个协议。 防止环路的方法有哪些？ RIP：有六种防止环路的措施：设定无穷大的值（16）路由毒化水平分割毒化反转触发更新抑制计时器 OSPF有哪些状态，在每种状态下进行哪些操作？OSPF有哪三个表？为什么需要DR、BDR，如何选择。 OSPF路由器在完全邻接之前,所经过的几个状态: 1.Down:此状态还没有与其他路由器交换信息。首先从其ospf接口向外发送hello分组，还并不知道DR(若为广播网络)和任何其他路由器。发送hello分组使用组播地址224.0.0.5。 2.Attempt: 只适于NBMA网络,在NBMA网络中邻居是手动指定的,在该状态下,路由器将使用HelloInterval取代PollInterval 来发送Hello包. 3.Init: 表明在DeadInterval里收到了Hello包,但是2-Way通信仍然没有建立起来. 4.two-way: 双向会话建立,而RID彼此出现在对方的邻居列表中。(若为广播网络：例如：以太网。在这个时候应该选举DR,BDR。) 5.ExStart: 信息交换初始状态，在这个状态下,本地路由器和邻居将建立Master/Slave关系,并确定DD Sequence Number,路由器ID大的的成为Master. 6.Exchange: 信息交换状态，本地路由器和邻居交换一个或多个DBD分组（也叫DDP) 。DBD包含有关LSDB中LSA条目的摘要信息)。 7.Loading: 信息加载状态：收到DBD后,将收到的信息同LSDB中的信息进行比较。如果DBD中有更新的链路状态条目，则向对方发送一个LSR，用于请求新的LSA 。 8.Full: 完全邻接状态,邻接间的链路状态数据库同步完成，通过邻居链路状态请求列表为空且邻居状态为Loading判断。
常用动态路由协议安全性分析及应用 【摘要】路由器寻找的最佳路径是路由协议，它能保持各个路由器间的路由表相同，实现各个路由器间的相互连通，且在网络间传递数据包。可见，动态路由协议是借助路由器间的信息传递，计算、更新网络结构。但在此过程中，存在一定弊端影响常用动态路由器安全性。现就BGP、OSFP 和RIP V2三种常用的动态路由协议安全性进行分析，并总结其应用。 【关键词】动态路由安全性应用 连接网络的重要硬件设备，是路由器，它可以实现数据包的传递。而动态路由协议指的是路由器表的更新过程，它能够满足网络结构变化的需求。常用的动态路由分为三种，分别为BGP协议、OSPF协议和RIP V2协议。如果在数据包传递过程中，协议出现漏洞，那么容易被人利用，给网络安全造成严重影响。所以，分析常用动态路由协议安全性显得尤为重要。 一、常用动态路由协议安全性分析 1.1 BGP协议安全性 多个相互连接的商业网络共同组成了Internet。各个ISP或企业网络，需要定义一个自治系统号，即ASN，它们
的分配由IANA完成[1]。自治系统号共有65535个，其中私用保留的为65512―65535。路由信息在共享状态下，此号码的维护方式可以采取层的方式。BGP采用会话管理，其中TCP 的179端口可起到触发作用，使Keepalive和update信息被触发，且累及其邻居，从而更新和传播BGP路由表。 然而，因BGP的传输方式以TCP为主，那么容易导致BGP 出现关于TCP的诸多问题，例如拒绝服务攻击，预测序列号，SYN Flood攻击等。BGP主要是利用TCP的序列号，未使用自身的序列号。所以，一旦设备应用可预测序列号，就容易受到该类型攻击。在Internet中运行的大部分路由器都采用了Cisco设备，没有采用预测序列号方案，这就降低了受到攻击的风险。一些BGP在默认状态下，未采用相关的认证机制，有些BGP继续沿用明文密码，这样，大大增加了受到攻击的可能性。 实际应用BGP协议时，还会受到伪造报文攻击等其他攻击。但通常情况下，BGP主要在核心网的出口应用，且配置密码认证，因此，BGP协议的安全性相对较高。 1.2 OSPF协议安全性 复杂是OSPF运行机制的主要特征，运行中的诸多环节都有可能受到攻击者的攻击，给OSPF带来不同程度伤害。攻击方式分为以下几种。一是资源消耗攻击。将不同类型的OSPF报文不间断大量发送，这样极易导致攻击实体资源枯
关于路由协议试题以及参考答案 1、解决路由环问题的方法有(ABD) A. 水平分割 B. 路由保持法 C. 路由器重启 D. 定义路由权的最大值 2、下面哪一项正确描述了路由协议(C) A. 允许数据包在主机间传送的一种协议 B. 定义数据包中域的格式和用法的一种方式 C. 通过执行一个算法来完成路由选择的一种协议 D. 指定MAC地址和IP地址捆绑的方式和时间的一种协议 3、以下哪些内容是路由信息中所不包含的(A) A. 源地址 B. 下一跳 C. 目标网络 D. 路由权值 4、以下说法那些是正确的(BD) A. 路由优先级与路由权值的计算是一致的 B. 路由权的计算可能基于路径某单一特性计算，也可能基于路径多种属性 C. 如果几个动态路由协议都找到了到达同一目标网络的最佳路由，这几条路由都会被加入路由表中 D. 动态路由协议是按照路由的路由权值来判断路由的好坏，并且每一种路由协议的判断方法都是不一样的 5、IGP的作用范围是(C) A. 区域内 B. 局域网内 C. 自治系统内 D. 自然子网范围内 6、距离矢量协议包括(AB) A. RIP B. BGP C. IS-IS D. OSPF 7、关于矢量距离算法以下那些说法是错误的(A) A. 矢量距离算法不会产生路由环路问题 B. 矢量距离算法是靠传递路由信息来实现的 C. 路由信息的矢量表示法是(目标网络，metric) D. 使用矢量距离算法的协议只从自己的邻居获得信息 8、如果一个内部网络对外的出口只有一个，那么最好配置(A) A. 缺省路由 B. 主机路由 动态路由C. 9、BGP是在(D)之间传播路由的协议
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输的最佳路径，由此得到动态路由表。 根据路由算法 动态路由协议可分为距离向量路由协议（Distance V ector Routing Protocol）和链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）。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）；链路状态路由协议基于图论中非常著名的Dijkstra 算法，即最短优先路径（Shortest Path First，SPF）算法，如OSPF。在距离向量路由协议中，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（AS）中的位置 可将路由协议分为内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP）和外部网关协议（External Gateway Protocol，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。 EIGRP是Cisco公司的私有协议，是一种混合协议，它既有距离向量路由协议的特点，同时又继承了链路状态路由协议的优点。各种路由协议各有特点，适合不同类型的网络。下面分别加以阐述。 2 静态路由 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NA T技术的网络环境。 静态路由具有以下缺点： ·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。 3 动态路由
各种路由协议的比较 首先解释一下什么是有类路由协议什么是无类路由协议： 有类路由协议：在发送时不发送子网掩码，所以它不支持VLSM，比如RIPV1，IGRP 无类路由协议：在发送是发送子网掩码，所以它支持VLSM，比如RIPV2 OSPF EGIRP IS-IS BGP 在从多路由协议中RIPV2 RIPV1 IGRP 属于距离失量路由协议，OSPF IS-IS 属于链路状态路由协议， 至于EIGRP是高级距离失量路由协议，含有一些链路状态路由协议的特征，是混合的路由协议。 以下是一些协议的比较： 1、RIPV1，RIPV2所支持的网络规模为中型，IGRP EIGRP为大型网络，而OSPF IS-IS支持极大型网络。 2、度量值（metric） RIPV1，RIPV2为跳数 IGRP，EIGRP 为复合（带宽，延时，负载，可靠性，以及MTU） OSPF，IS-IS为开销（cost cost =10的八次方/带宽） 3、最大跳数的限制 RIPV1，RIPV2为15 跳 IGRP，EIGRP为255 IS-IS为1024 OSPF 没有跳数限制 4、只有ciso的两个私有协议IGRP和EIGRP不但支持在等价的链路上做负载均衡，还支持在不等价
的链路上做负载均衡，其它的只支持在等价的链路上做负载均衡。 5、 RIP依靠UDP进行传输，使用端口号520。 但IGRP，EGIRP，OSPF直接与internet层相连并分别使用IP协议号9,88,89
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输的最佳路径，由此得到动态路由表。 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 Protocol）和链路状态路由协议（Link State Routing Protocol）。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）；链路状态路由协议基于图论中非常著名的Dijkstra算法，即最短优先路径（Shortest Path First，SPF）算法，如OSPF。在距离向量路由协议中，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（AS）中的位置，可将路由协议分为内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP）和外部网关协议（External Gateway Protocol，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。 EIGRP是Cisco公司的私有协议，是一种混合协议，它既有距离向量路由协议的特点，同时又继承了链路状态路由协议的优点。各种路由协议各有特点，适合不同类型的网络。下面分别加以阐述。 2 静态路由 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。 静态路由具有以下缺点： ·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。 3 动态路由 动态路由协议分为距离向量路由协议和链路状态路由协议，两种协议各有特点，分述如下。
无线传感网路由协议的分析比较 无线传感网技术是对当今经济和社会进步发挥重要作用的技术，对于现代军事、信息技术、制造业等多个重要的领域产生着巨大的影响。而无线路由协议则是无线传感网研究中的热点问题。文章对于几个典型的平面路由协议和分层路由协议进行了介绍，分析了它们各自的利弊，并对它们进行了比较。 标签：无线传感网；路由协议；传感器节点 1 无线传感网概述 无线网络即使用无线传输介质的网络。目前有两种无线网络，基础设施网络和对等网络。基础设施网络的无线终端需要配置无线网卡，并通过接入点（AP）连接入网。对等网络即Ad hoc网络，不需要AP的支持，终端设备之间可以直接通信。无线Ad hoc网络又可分为两类，移动Ad hoc网络和无线传感器网络。前者的终端是快速移动的，后者的结点是静止的或者移动很慢。 无线传感网由大量的静止或移动的传感器组成，它们以自组织和多跳的方式构成无线网络，相互协作以探测、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。无线传感器网络技术在军事应用、智能家居、环境监测、建筑物质量监控、医疗护理等各个方面都有广泛应用[1]。 无线传感网的系统结构包括监测区域（Sensor Field）、传感器节点（Sensor Node）和汇聚节点（Sink Node）[2]。监测区域中包含了各种需要采集数据的观察对象；传感器节点用于采集观察对象的相关数据，并将处理后数据传给汇聚节点；汇聚节点用于收集由传感器节点传递来数据，并将数据传送到远程中心进行集中处理。 2 无线路由协议 无线路由协议是无线传感网研究中的热点问题。无线传感网的路由协议负责在源节点和目的节点之间可靠地传输数据，包括路由选择和数据转发两个功能。根据网络的拓扑结构是否有层次，可以将路由无线路由协议分为平面路由协议和分层路由协议[3]。 2.1 平面路由协议 平面路由协议适用于具有平面结构的网络，所有节点之间地位平等，协议相对简单。源节点和目的节点之间一般存在多条路径，可共同承担网络负荷，通常不存在瓶颈，网络具有较强的健壮性。然而，节点的组织、路由的建立、控制与维持所产生的开销需要占用较大的带宽，从而影响网络数据的传输速率。另外，当网络规模较大时需要损耗很大的能量，并且网络的可扩展性较差。因此，平面路由协议只适用于规模较小的网络。
AODV协议详解 1 AODV 报文格式 AODV 有三种基本的协议报文类型：RREQ 报文、RREP 报文和RRER 报文。 1.1 RREQ 报文 a. 对RREQ 的处理 接收到RREQ 的结点做如下处理： （1）创建一个表项，先不分配有效序列号，用于记录反向路径。 （2）如果在“路由发现定时”内已收到一个具有相同标识的RREQ 报文，则抛弃该报文，不做任何处理;否则，对该表项进行更新如下： I.下一跳结点=广播RREQ 的邻居。 II.跳数=RREQ 报文的“跳计数”字段值。 III.设置表项的“过时计时器”。 （3）如果满足以下条件，则结点产生“路由回答报文”RREP，并发送到信源；否则更新RREQ 报文并广播更新后的RREQ 报文。 I.该结点是信宿。 II.结点的路由表中有到信宿的活动表项，且表项的信宿序列号大于RREQ中的信宿序列号。 （4）更新RREQ 报文并广播更新后的RREQ 报文 I.信宿序列号=本结点收到的信宿相关的最大序列号。 II.跳计数加1。 1.2 RREP 报文 （1）信宿结点产生RREP 执行如下操作： I.如果收到相应的RREQ 的信宿序列号与信宿维护的当前序列号相等，则信宿将自己维护的序列号加1，否则不变。 II.跳计数=0。 III.定时器值。 （2）中间结点产生的RREP 执行如下操作： I.本结点获取的该信宿的最大序列号。 II.跳计数=本结点到信宿的跳数（查相应表项即可得到）。 III.更新本结点维护的“前向路由表项”的下一跳和“反向路由表项”的前一跳 b. 对RREP 的处理 结点对接收到的RREP 作如下处理。 （1）如果没有与RREP 报文中的信宿相匹配的表项，则先创建一个“前向路表”空表项。 （2）否则，满足如下条件对已有表项进行更新。 条件： I.现有表项的信宿序列号小于RREP 报文中的序列号。 II.现有的表项没有激活。 III.信宿序列号相同，但RREP 报文的“跳计数”值小于表项相对应的值；通过更新或创建，产生一个新的前向路由。
路由协议的优先级,以及管理距离AD和metric的区别 发布时间：2013-07-20 09:02:06 浏览次数：737 路由协议的优先级（Preference，即管理距离Administrative Distance）一般为一个0到255之间的数字，数字越大则优先级越低。 ?直连路由具有最高优先级。 ?人工设置的路由条目优先级高于动态学习到的路由条目。 ?度量值算法复杂的路由协议优先级高于度量值算法简单的路由协议 路由的优先级的概念是优先级高的新路由协议可替代优先级低的同信宿路由，反之，则不然。 需要区别的是路由开销（metric）和路由优先级（preference）这两个概念。metr ic是针对同一种路由协议而言，对不同的路由协议，由于代表的含义不同，比较不同协议的metric是无意义的，所以要在两条不同协议的同信宿路由中作出选择，只能比较路由协议的优先级。相反，preference是针对不同路由协议而言，同协议的路由的preference 优先级是一般情况下一样的，这时metric是在两条同信宿路由中作出选择的标准。
总结：路由优先级在不同协议时候，比较preference的大小，而在路由协议相同时候由于preference相同，则再比较metric的大小，进而确定最终选择的路由。 一般在ip route命令中静态路由中的参数“Distance metric for this route“都是指metric参数，而Administrative Distance在使用不同路由协议间比较时候，都使用默认值，。一般Administrative Distance值不单独写出来，除非要更改其默认值。 PS：对于小规模的网络，使用静态路由方式很合适，以下为cisco的静态路由配置命令： Static Routing 静态路由:手动填加路由线路到路由表中,优点是: 1.没有额外的router的CPU负担 2.节约带宽 3.增加安全性 缺点是: 1.网络管理员必须了解网络的整个拓扑结构 2.如果网络拓扑发生变化,管理员要在所有的routers上手动修改路由表 3.不适合在大型网络中 静态路由的配置命令:ip route [dest-network] [mask] [next-hop address或exit interface][administrative distance] [permanent] ip route:创建静态路由 dest-network:决定放入路由表的路由表 mask:掩码 next-hop address:下1跳的router地址 exit interface:如果你愿意的话可以拿这个来替换next-hop address,但是这 [NextPage][/NextPage] 个是用于点对点(point-to-point)连接上,比如广域网(W AN)连接,这个命令不会工作在LAN上 administrative distance:默认情况下,静态路由的管理距离是1,如果你用exit int erface代替next-hop address,那么管理距离是0（不同协议是AD，但是对于相同路由协议时候，是指metric）
内部网关协议RIP：基于距离向量的路由协议。（1）仅和相邻路由器交换信息，交换的信息是自己的路由表。（2）按固定的时间间隔交换信息。RIP协议用UDP报文进行传送。 RIP实现简单，但它能使用的最大距离为15,16是不可到达，所以RIP只适用于小规模网络。RIP还有一个特点就是好消息传播的快，坏消息传播的慢。 RIP为了防止成环：可以用水平分割的方法，即从本端口接收到的路由，不再从本接口发送出去。 内部网关协议OSPF：使用分布式的链路状态协议。（1）向本自治系统内的所有路由器发送信息，用洪泛法。，路由器向所有相邻的路由器发送信息，这个相邻的路由器再向所有它相邻的路由器发送信息。（2）发送的信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路专题。（3）只有链路状态变化时，才用洪泛法发送信息，OSPF没有RIP那样坏消息传播的慢的问题。而不像RIP那样每隔30s交换一次路由信息。OSPF协议知道全网的拓扑结构图。OSPF更新收敛的快是重要特点。OSPF不用UDP而是直接用IP数据报传送。OSPF的数据包很短，这样可以减少路由信息的通信量。 注：RIP交换的是路由表，即到目的网络的最短距离，RIP就是根据最短距离选路的。OSPF发送的信息是与本路由器相邻的链路状态，即与本路由器都和哪些路由器相邻以及该链路的度量，如距离，费用带宽。所以交换完路由信息以后，形成数据库，然后利用SPF算法（如Dijkstra静态路由算法）再算出路径，形成SPF树。每个路由单元根据SPF树生成自己的路由表。对OSPF而言，主要的消耗就在SPF的算法处理中，最常用的是Dijkstra静态路由算法。当一条链路down，每台路由器都会获得变化的信息，在网络拓扑更新之后，每台路由器就会重新计算SPT。这样计算SPT的计算量特别大，消耗CPU。。在目前的实际应用中，重新计算SPT就是删除当前的SPT，调用最短路径优先算法重新构造SPT。所以需要提出一种快速收敛的算法，来消除冗余存储或冗余计算。如下图我们只需要计算第二张图中区域的节点，即只对部分变化的节点重新计算路径，大大减少了计算量。
??计算机网络实验与学习指导基于Cisco Packet Tracer模拟器 计算机科学与技术学院计算机网络实验报告 年级2013 学号2013434151 姓名汪凡成绩 专业计算机科学与技术实验地点C1-422 指导教师常卓 实验项目实验3.3：ARP分析实验3.5：路由协议分析实验日期2016/5/6 实验3.3：ARP分析 一、实验目的 1.掌握基本的ARP命令。 2.熟悉ARP报文格式和数据封装方式。 3.理解ARP的工作原理。 二、实验原理 (1)ARP简介 1.什么是ARP ARP，即地址解析协议。TCP/IP网络使用ARP实现IP地址到MAC地址的动态解析。网络层使用逻辑地址（IP地址）作为互联网的编址方案，但实际的物理网络（以太网）采用硬件地址（MAC地址）来唯一识别设备。因此在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址（MAC地址)。 ①ARP工作原理 每个主机和路由器的内存中都设有一个ARP高速缓存，用于存放其他设备的IP地址到物理地址的映射表。当主机欲向本局域网上其他主机发送IP包时，先在本地ARP缓存中查看是否有对方的MAC地址信息。如果没有，则ARP会在网络中广播一个ARP请求，拥有该目标IP地址的设备将自动发回一个ARP回应，对应的MAC地址将记录到主机的ARP缓存中。考虑到一个网络可能经常有设备动态加入或者撤出，并且更换设备的网卡或IP地址也都会引起主机地址映射发生变化，因此，ARP缓存定时器将会删除在指定时间段内未使用的ARP条目，具体时间因设备而异。例如，有些Windows操作系统存储ARP缓存条目的时间为2mim但如果该条目在这段时间内被再次使用，其ARP定时器将延长至lOmin。ARP缓存可以提高工作效率。如果没有缓存，每当有数据帧进入网络时，ARP都必须不断请求地址转换，这样会延长通信
什么是路由协议？ 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。而路由就是指导IP数据包发送的路径信息。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。 路由协议有哪些？ 路由协议主要运行于路由器上，路由协议是用来确定到达路径的，它包括RIP，IGRP(Cisco私有协议)，EIGRP(Cisco私有协议)，OSPF，IS-IS，BGP。起到一个地图导航，负责找路的作用。它工作在网络层。 路由选择协议主要是运行在路由器上的协议，主要用来进行路径选择。 路由协议作为TCP/IP协议族中重要成员之一，其选路过程实现的好坏会影响整个Internet网络的效率。按应用范围的不同，路由协议可分为两类:在一个AS(Autonomous System，自治系统，指一个互连网络，就是把整个Internet划分为许多较小的网络单位，这些小的网络有权自主地决定在本系统中应采用何种路由协议)内的路由协议称为内部网关协议(interior gateway protocol)，AS之间的路由协议称为外部网关协议(exterior gateway protocol)。这里网关是路由器的旧称。正在使用的内部网关路由协议有以下几种:RIP-1，RIP-2，IGRP，EIGRP，IS-IS和OSPF。其中前3种路由协议采用的是距离向量算法，IS-IS和OSPF采用的是链路状态算法,EIGRP是结合了链路状态和距离矢量型路由选择协议的Cisco私有路由协议。对于小型网络，采用基于距离向量算法的路由协议易于配置和管理，且应用较为广泛，但在面对大型网络时，不但其固有的环路问题变得更难解决，所占用的带宽也迅速增长，以至于网络无法承受。因此对于大型网络，采用链路
计算机学院网络工程2013（3）班 实训四利用WireShark分析路由协议 一、实训目的 1.通过分析RIP、OSPF、EIGPR、BGP数据包，了解各种路由协议的工作过程。 二、实训设备 1.接入Internet的计算机主机； 2.抓包工具WireShark。 三、实训内容 一、RIP包分析实验 网络拓扑图： 1.启动WireShark，打开rip1.cap。 2.过滤器设置为“rip”，分析RIP数据包。 说明： R1：Serial1/0：192.168.1.1； R2：Serial1/0：192.168.1.2；Serial1/1：192.168.2.1； R3：Serial1/0：192.168.2.2 三台路由器均配置router rip; version 2; R1宣告网络network 192.168.1.0 R2宣告网络network 192.168.1.0，192.168.2.0 R3宣告网络network 192.168.2.0 两个数据包： R1_s10_to_R2_s10.cap：R1-Serial1/0到R2-Serial1/0线路上的数据包；
R2_s11_to_R3_s10.cap：R2-Serial1/1到R3-Serial1/0线路上的数据包。 抓包过程：三个路由器正常运行约1分钟后断开R1电源约2分钟，然后再打开R1电源。 问题1：查看RIP请求包和响应包的运输层协议是UDP 还是 TCP? 答：UDP 问题2：正常情况下路由器RIP响应包多长时间发出一次？其中包含什么内容？答：30秒左右
问题3：RIP响应包中Metric为16代表什么意思？ 答：默认15为最大跳数，16跳数不可达 问题4：通常RIP请求包是如何触发的？ 答：路由表发生变化，路由器随之发送更新信息 问题5：描述重新启动R1电源后，R1路由表的变化过程。 答：路由表更新，然后回复原来的表 问题6：简述RIP路由协议。 答：路由信息协议（RIP）是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议。RIP 是一种分布式的基于距离矢量的路由选择协议，是因特网的标准协议。RIP 主要有以下特征：RIP 是一种距离矢量路由协议；RIP 使用跳数作为路径选择的唯一度量；将跳数超过 15 的路由通告为不可达；每 30 秒广播一次消息。 二、OSPF包分析实验 网络拓扑图：
西南交通大学 本科毕业设计（论文） AD HOC网络中AOD\路由协议分析THEANAL YSISOFAODXROUTINGPROTOCOL IN AD HOC NETWORK 年级2008 级 学号__________________ 姓名__________________ 专业通信工程 指导老师___________________
2012年6月 承诺 本人郑重承诺：所呈交的设计（论文）是本人在导师的指导下独立进行设计（研究）所取得的成果，除文中特别加以标注引用的内容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的设计（研究）成果。对本设计（研究）做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明' 如被发现设计（论文）中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担—切后果。 学生签名： 年月日
院系计算机与通信工程系_________ 专业通信工程 ____________________ 年级2008 级 ________________________ 姓名____________________________________ 题目Ad hoc 网络中AODV路由协议分析______________________________ 指导教师 评语 ________________________________________________________________________ 指导教师（签章） 评阅人 评语 评阅人（签章）成绩____________________________ 答辩委员会主任_______ （____ 签章）
内容目录 1导言 (3) 2概述 (4) 3AODV术语 (5) 4适用性综述 (7) 5消息格式 (8) 6AODV操作 (13) 管理序列号 (13) 路由表项和先驱列表 (15) 生成路由请求 (16) 控制路由请求消息的传播 (17) 处理和转发路由请求 (18) 生成路由回复 (20) 接受和转发路由回复 (22) 对单向连接的操作 (23) Hello消息 (24) 维护本地连接 (25) 路由错误，路由超时和路由删除 (26) 本地修复 (28) 重启后的操作 (30) 接口 (31) 7AODV和集群网络 (31) 8AODV在其他网络中的应用 (32) 9扩展 (34) 10参数配置 (35)
网络组诺基亚研发中心 C. Perkins RFC：3561加州大学圣芭芭拉分校 E. Belding-Royer 类别：试验版辛辛那提大学 S. Das 2003年7月 Ad hoc网络中基于距离数组的按需(AODV)路由协议 本备忘状态 本备忘定义的只是一个试验性质的网络社区协议而已，它不是任何一种类型的网络标准。我们非常需要各种讨论和建议用于改进这个协议。本备忘录的分发不受任何限制。 版权声明 复制权属于整个因特网社区，保留所有权利。 摘要 本协议用于特定网络中的可移动节点。它能在动态变化的点对点网络中确定一条到目的地的路由，并且具有接入速度快，计算量小，内存占用低，网络负荷轻等特点。它采用目的序列号来确保在任何时候都不会出现回环（甚至在路由控制信息出现异常的时候也是如此），避免了传统的距离数组协议中会出现的很多问题（比如无穷计数问题）。 目录
AODV相关路由协议学习 1: AODV路由协议工作原理 AODV路由协议是一种经典的按需路由协议，它只在两个节点需要进行通信且源节点没有到达目的节点的路由时，才会进行路由发现过程。AODV 采用的是广播式路由发现机制，当源节点想与另一节点进行通信时，源节点会首先查询自己的路由表中是否存在有到达目的节点的路由有效信息。如果包含有目的节点的有效信息，则源节点就会将数据包传送到目的节点的下一跳节点；如果缺失目的节点的有效的信息，则源节点会启动路径请求程序，同时广播RREQ空制包。 而下一跳节点在接收到RREC报报文时，如果该节点是目的节点，又或者该节点路由表中存放有到达目的节点的可行路径信息，贝S会向源节点回复路由响应报文CRREP否则就记录相关信息，用于建立一个反向路径，让目的节点的RREP遵循此路径返回源节点，同时将RREC报文中的跳数字段值加1,并向该节点的邻居节点转发RREC报 文。这样经过若干中间节点转发最后到达目的节点，确认路由建立。 路由表项建立以后，路由中的每个节点都要执行路由维持和管理路由表的任务。如果由于中间节点的移动而导致路由失效，则检测到路由断链的节点就会向上游节点发送路由出错报文RRER而收到出错报文RRER的节点则会直接发出RREQ来进行路径请求，如果能在规定好的时间内找到目的节点的路径，则表示路由成功 1.2存在的问题 传统的AODV采用基本的路由发现算法来建立从源节点到目的节
点的路由时，路由选择是选择最短路径路由，即选择最小跳数的路由，这样就忽略了每两点之间的传输能力，从而导致产生整条链路吞吐量低、路由不稳定、线路拥塞、延迟甚至数据丢失等严重问题。 2最大路由速率的AODV协议的提出【基于最大路由速率的AODV协议优化研究与实现---罗泽、吴谨绎、吴舒辞】 2.1基本思想 针对传统AODV路由协存在的问题，提出了一种基于最大传输速率（路由速率二路由速率之和/路由跳数）的改进方案，其基本思想是:用户确定一个期望速率，源节点在进行路由发现时比较收到的各条路由的实测速率，选择一条速率最大的路由作为路由，在源节点使用当前路由发送数据的过程中，源节点每隔一段时间发出RREQ报文，以便查找到可能存在的更好的路由，如果发现一条速率更高的路由且该路由速率大于期望速率，则执行路由切换，改用新路由。
●1路由协议有哪些分类? (从至少两个方面进行描述) 1）IGP和EGP 2）距离向量和链路状态型的路由协议3）有类和无类的路由协议 ●２.简单描述距离矢量型协议和链路状态型协议的区别？ 1）距离矢量路由协议更新的是路由条目，链路状态路由协议更新的是拓扑 2）距离矢量路由协议发送周期性的更新、完整路由表更新，链路状态路由协议更新是非周期性的，部分的有边界的 3）距离矢量路由协议运行矢量路由协议会将，所有它知道的路由信息与邻居共享，但是只与直连邻居共享，运行链路状态路由协议的路由器只将他所直连的链路状态与邻居共享，这个邻居是指一个域内或区域内一个的所有路由器。 运行距离矢量型协议的路由器并不了解整个网络的拓扑，它们只知道自己直连的网络，和去往目的网络的吓一跳地址，而且距离矢量型协议是以条数作为选路的度量；运行链路状态型协议的路由器都有整个网络的拓扑，它们根据自己的所维持本地链路状态数据库来选择到达目的网络的最佳路径，链路状态型协议会根据链路上的时延带宽等因素算出一个开销最小的路径作为最优路径。 ●３.简单描述EIGRP协议中DUAL有限状态机的决策过程？ 当运行eigrp协议的路由器失去和后继路由器的连接时，路由器首先回查找自己的可行性后继路由器，如果存在可行性后继的话就把可行性后继提升为后继路由器，若没有的话就向所有的邻居路由器发送查询，每个接受到查询的路由器会查看自己的路由表，若有一条替代路由，则向发送查询的源路由器发送这条路由的信息，若没有就继续向自己的邻居发送查询，当发送查询的源路由器收到所有邻居路由器的回复后悔重新计算以选取新的后继。 ●４.EIGRP需要维护几张表? 每张表的作用分别是什么? EIGRP能够快速收敛的关键在于什么? 邻居表：确保直接邻居之间能够双向通信，保存邻居的IP等信息 拓扑表：拓扑表中存放着前往目标地址的所有路由的 路由表：从拓扑表中选择到达目标地址的最佳路由放入路由表 eigrp能够快速收敛关键：使用扩散更新算法（DUAL) ●５.EIGRP协议有哪几种Packet类型？每种类型的Packet的作用是什么? 1）Hello packet：以组播的方式定期发送，用于建立和维护邻居关系 2）ACK(acknowledgement) packet：以单播的方式发送HELLO包，包含一个不为零的确认号，用来 更新、查询和答复数据包。 3）Update packet：当路由器收到某个邻居路由器的第一个HELLO包时，以单播传送方式发送一个包含他所知道的路由信息的更新包。当路由信息发生变化时以组播方式发送只包含变化路由信息的更新包 4）Query（查询））packet：当一条链路失效，并且在拓扑表中没有任何可行后继路由器时，路由器需要重新进行路由计算，路由器就以组播的方式向它的邻居发送一个查询包。 5）Request（请求）packet最初是打算提供给路由服务器（server）使用的，但是从来没实现过. ）& Reply（应答）：以单播的方式回复查询方，对查询数据包进行应答。 ●６．OSPF协议中链路状态通告有几种类型? 它们的作用分别是什么? 1）路由器LSA：由区域内所有路由器产生，并且只能在本个区域内泛洪广播。 2）网络LSA ：由区域内的DR或BDR路由器产生，报文包括DR和BDR连接的路由器的链路信息。网络LSA也仅仅在产生这条网络LSA的区域内部进行泛洪。 3）网络汇总LSA ：由ABR产生，可以通知本区域内的路由器通往区域外的路由信息。 4）ASBR汇总LSA ：由ABR产生，但是它是一条主机路由，指向ASBR路由器地址的路由。 5）自治系统外部LSA ：由ASBR产生，告诉相同自治区的路由器通往外部自治区的路径。 6）组成员LSA 7）NSSA外部LSA ：由ASBR产生，几乎和LSA 5通告是相同的，但NSSA外部LSA通告仅仅在始发这个NSSA外部LSA 通告的非纯末梢区域内部进行泛洪。 ●７.OSPF协议有哪几种Packet类型? 每种类型的Packet的作用是什么? 1）hello：用于建立和维护ospf邻接关系 2）DBD数据库描述：检查链路状态数据库是否同步。