Ad hoc路由協(xié)議實(shí)現研究

1 引言
目前的路由協(xié)議僅是在仿真條件下研究，很少有真正的測試床實(shí)現。但仿真不能完全反映路由協(xié)議在實(shí)際工作中的真實(shí)狀態(tài)，無(wú)法獲得實(shí)際系統的精確行為。實(shí)現一個(gè)移動(dòng)自組織網(wǎng)路由協(xié)議需要許多系統組件。許多路由協(xié)議必須事件支持，因此要增加對相應事件的支持。這里探究在實(shí)際操作系統中實(shí)現Ad hoc路由協(xié)議所遇到的基本問(wèn)題，并提出一種新的體系結構解決方案。

2 Ad hoc路由協(xié)議實(shí)現的基本問(wèn)題
2．1 一般路由體系結構
當前的路由體系結構將按功能分為分組轉發(fā)和分組路由兩部分。其中，分組轉發(fā)功能是在操作系統內核部分實(shí)現；而路由功能在用戶(hù)空間作為守護程序實(shí)現。一般路由體系結構為：內核收到分組，查詢(xún)路由表并通過(guò)相應的網(wǎng)絡(luò )接口將分組轉發(fā)到下一跳鄰居。內核路由表實(shí)體由路由守護進(jìn)程根據其路由算法生成。轉發(fā)和路由功能分開(kāi)的思想與基本 Unix系統機制一策略分開(kāi)的思想一致。該機制高效，輕量，因為策略的設計可在很大的時(shí)間跨度上改變而不會(huì )影響機制。分組轉發(fā)可高效轉發(fā)每個(gè)分組，所以該機制應位于內核。這樣分組可盡快通過(guò)該節點(diǎn)。該分離原理使得現代操作系統的路由功能更高效靈活。同時(shí)在不改變系統內核的情況下，也可不斷改進(jìn)路由功能。
2．2 按需路由實(shí)現的基本問(wèn)題
Ad hoc網(wǎng)絡(luò )的路由協(xié)議可分為主動(dòng)路由和反應式路由兩類(lèi)。主動(dòng)路由協(xié)議(表驅動(dòng))通過(guò)周期性的交換控制信息維護一個(gè)到所有可能目的地的路由，而反應式路由 (按需)僅當有需要時(shí)才發(fā)起路由請求。主動(dòng)路南協(xié)議如(DSDV)在路由體系中能像有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中的路由協(xié)議(如RIP，OSPF，BGP)那樣很容易地在用戶(hù)空間中實(shí)現。而反應式路由協(xié)議．如AODV和DSR則帶來(lái)以下挑戰：
(1)沒(méi)有路由分組的處理通常經(jīng)轉發(fā)模塊的分組都會(huì )匹配內核路由表，如果人口沒(méi)有匹配的目的地址，內核就會(huì )立即丟棄該分組。而在按需路由協(xié)議中這是不可取的，因為并不是所有的路由都是事先存在的，有些是在有路由需求的時(shí)才進(jìn)行路由發(fā)現得到的，所以正確方法是通知路由守護進(jìn)程路由請求，將分組緩存直到路由發(fā)現過(guò)程結束且更新路由表。但操作系統不支持這種新的分組轉發(fā)行為的機制，而且內核不對這些任務(wù)(如排隊)所有未處理的分組提供足夠的支持。
(2)更新路由緩存按需路由協(xié)議通常是在用戶(hù)空間中緩存最近使用的路南，以減少路由發(fā)現開(kāi)銷(xiāo)。路由緩存中的每個(gè)條目都有一個(gè)定時(shí)器，當相應的路由被使用時(shí)，需重新設置該定時(shí)器，而當達到定時(shí)時(shí)間，要被刪除該條目。如果內核路由表中的條目在事先定義的時(shí)間內未被使用(如未被查找過(guò))，該信息必須能夠被用戶(hù)空間的路由守護進(jìn)程獲得。而這在當前的路由協(xié)議體系下很難實(shí)現，因為內核中沒(méi)有可用的路由使用記錄。