简单的无结构路由协议
发布时间:2012/3/29 19:38:33 访问次数:1127
Flooding路由协议的优点是显然的,其实现74HC14D及其简单,每个节点只需将接收到的数据包进行广播,而无需进行查找路由表,选择下一跳节点的计算,其次,其无需特殊的算法保持网络拓扑信息的更新以及新路由的发现。但是Flooding路由协议的漏洞也是十分明显且致命的,主要有以下3个方面。
①信息内爆(Implosion):所谓信息内爆是指网络中的节点收到一个数据的多个副本的现象。如图3-2所示,节点E在接收到节点B转发过来的数据副本之后,又会接收到节点C转发过来的数据副本,从而造成同一个数据分组在节点E当中存在两份副本。
②部分重迭( Overlap)现象:由于无线传感器网络节点密集部署,因此在同一局部区域中,若干个节点对区域内同一个事件做出的反应相同,所感知的信息在数据性质上相似,数值上相同,那么这些节点的邻居节点所接收到的数据副本也具有较大的相关性。
③网络资源利用不合理:每个节点只是单纯地将接收到的数据进行广播,并没有考虑到网络中节点能量消耗的问题,不能发现下一跳节点的可行性,从而不具备自适应性,造成网络资源浪费。尽管Flooding路由协议在数据传输时能量消耗巨大,网络生命周期一般较短,不适应大规模的网络,但其具有路径容错性好,传输延时短的优点,适用于对数据可靠性要求较高的应用场景。
Gossiping路由协议,即闲聊路由协议是对Flooding路由协议的改进,当节点接收到数据之后,并不是像Flooding协议那样,采用广播形式将数据包发送给所有邻居节点,而是按照一定概率随机地将数据包转发给邻居节点中不同于发送节点的某一个节点,这个节点以相同的方式向其邻居节点进行数据转发直到数据到达汇聚节点。由于该方法在每次进行数据包转发时,只向一个邻居节点转发,因此可以避免信息内爆的现象,但其仍不能解决重叠现象和网络资源利用不合理的问题。
Gossiping路由协议考虑了节点的能量消耗,因此在选择下一跳时只选择一个节点进行数据转发,但在每次选取下一跳节点时,并没有采用路径优化相关算法,因此所选择的路由往往不理想,这将导致数据包的端到端延时增加或者生命周期在没到达目的节点之前就结束。为了说明这一现象,如图3-3所示,假设任意两节点间的端到端时延相同,节点间联机表示两节点间可通信。我佃知道,从源节点S到汇聚节点D时延最短的路径一共要经过6跳,黑实线标出了其中的一条路径。当采用Gossiping协议时,数据包的转发路径可能如黑虚线所示,一共需要经过11跳,这就必将增加了端到端的传输时延。若系统初始设置每个数据包的TTL=6,则资料包将在实心节点处被丢弃,对于例子中拓扑而言,除非随机选择的一条路径恰好是最短路径,即6跳,否则数据包将永远到达不了汇聚节点D。
Flooding路由协议的优点是显然的,其实现74HC14D及其简单,每个节点只需将接收到的数据包进行广播,而无需进行查找路由表,选择下一跳节点的计算,其次,其无需特殊的算法保持网络拓扑信息的更新以及新路由的发现。但是Flooding路由协议的漏洞也是十分明显且致命的,主要有以下3个方面。
①信息内爆(Implosion):所谓信息内爆是指网络中的节点收到一个数据的多个副本的现象。如图3-2所示,节点E在接收到节点B转发过来的数据副本之后,又会接收到节点C转发过来的数据副本,从而造成同一个数据分组在节点E当中存在两份副本。
②部分重迭( Overlap)现象:由于无线传感器网络节点密集部署,因此在同一局部区域中,若干个节点对区域内同一个事件做出的反应相同,所感知的信息在数据性质上相似,数值上相同,那么这些节点的邻居节点所接收到的数据副本也具有较大的相关性。
③网络资源利用不合理:每个节点只是单纯地将接收到的数据进行广播,并没有考虑到网络中节点能量消耗的问题,不能发现下一跳节点的可行性,从而不具备自适应性,造成网络资源浪费。尽管Flooding路由协议在数据传输时能量消耗巨大,网络生命周期一般较短,不适应大规模的网络,但其具有路径容错性好,传输延时短的优点,适用于对数据可靠性要求较高的应用场景。
Gossiping路由协议,即闲聊路由协议是对Flooding路由协议的改进,当节点接收到数据之后,并不是像Flooding协议那样,采用广播形式将数据包发送给所有邻居节点,而是按照一定概率随机地将数据包转发给邻居节点中不同于发送节点的某一个节点,这个节点以相同的方式向其邻居节点进行数据转发直到数据到达汇聚节点。由于该方法在每次进行数据包转发时,只向一个邻居节点转发,因此可以避免信息内爆的现象,但其仍不能解决重叠现象和网络资源利用不合理的问题。
Gossiping路由协议考虑了节点的能量消耗,因此在选择下一跳时只选择一个节点进行数据转发,但在每次选取下一跳节点时,并没有采用路径优化相关算法,因此所选择的路由往往不理想,这将导致数据包的端到端延时增加或者生命周期在没到达目的节点之前就结束。为了说明这一现象,如图3-3所示,假设任意两节点间的端到端时延相同,节点间联机表示两节点间可通信。我佃知道,从源节点S到汇聚节点D时延最短的路径一共要经过6跳,黑实线标出了其中的一条路径。当采用Gossiping协议时,数据包的转发路径可能如黑虚线所示,一共需要经过11跳,这就必将增加了端到端的传输时延。若系统初始设置每个数据包的TTL=6,则资料包将在实心节点处被丢弃,对于例子中拓扑而言,除非随机选择的一条路径恰好是最短路径,即6跳,否则数据包将永远到达不了汇聚节点D。
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