簡單的無結(jié)構(gòu)路由協(xié)議
發(fā)布時間:2012/3/29 19:38:33 訪問次數(shù):1117
Flooding路由協(xié)議的優(yōu)點是顯然的,其實現(xiàn)74HC14D及其簡單,每個節(jié)點只需將接收到的數(shù)據(jù)包進行廣播,而無需進行查找路由表,選擇下一跳節(jié)點的計算,其次,其無需特殊的算法保持網(wǎng)絡拓撲信息的更新以及新路由的發(fā)現(xiàn)。但是Flooding路由協(xié)議的漏洞也是十分明顯且致命的,主要有以下3個方面。
①信息內(nèi)爆(Implosion):所謂信息內(nèi)爆是指網(wǎng)絡中的節(jié)點收到一個數(shù)據(jù)的多個副本的現(xiàn)象。如圖3-2所示,節(jié)點E在接收到節(jié)點B轉(zhuǎn)發(fā)過來的數(shù)據(jù)副本之后,又會接收到節(jié)點C轉(zhuǎn)發(fā)過來的數(shù)據(jù)副本,從而造成同一個數(shù)據(jù)分組在節(jié)點E當中存在兩份副本。
②部分重迭( Overlap)現(xiàn)象:由于無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點密集部署,因此在同一局部區(qū)域中,若干個節(jié)點對區(qū)域內(nèi)同一個事件做出的反應相同,所感知的信息在數(shù)據(jù)性質(zhì)上相似,數(shù)值上相同,那么這些節(jié)點的鄰居節(jié)點所接收到的數(shù)據(jù)副本也具有較大的相關性。
③網(wǎng)絡資源利用不合理:每個節(jié)點只是單純地將接收到的數(shù)據(jù)進行廣播,并沒有考慮到網(wǎng)絡中節(jié)點能量消耗的問題,不能發(fā)現(xiàn)下一跳節(jié)點的可行性,從而不具備自適應性,造成網(wǎng)絡資源浪費。盡管Flooding路由協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸時能量消耗巨大,網(wǎng)絡生命周期一般較短,不適應大規(guī)模的網(wǎng)絡,但其具有路徑容錯性好,傳輸延時短的優(yōu)點,適用于對數(shù)據(jù)可靠性要求較高的應用場景。
Gossiping路由協(xié)議,即閑聊路由協(xié)議是對Flooding路由協(xié)議的改進,當節(jié)點接收到數(shù)據(jù)之后,并不是像Flooding協(xié)議那樣,采用廣播形式將數(shù)據(jù)包發(fā)送給所有鄰居節(jié)點,而是按照一定概率隨機地將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給鄰居節(jié)點中不同于發(fā)送節(jié)點的某一個節(jié)點,這個節(jié)點以相同的方式向其鄰居節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)直到數(shù)據(jù)到達匯聚節(jié)點。由于該方法在每次進行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)時,只向一個鄰居節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā),因此可以避免信息內(nèi)爆的現(xiàn)象,但其仍不能解決重疊現(xiàn)象和網(wǎng)絡資源利用不合理的問題。
Gossiping路由協(xié)議考慮了節(jié)點的能量消耗,因此在選擇下一跳時只選擇一個節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),但在每次選取下一跳節(jié)點時,并沒有采用路徑優(yōu)化相關算法,因此所選擇的路由往往不理想,這將導致數(shù)據(jù)包的端到端延時增加或者生命周期在沒到達目的節(jié)點之前就結(jié)束。為了說明這一現(xiàn)象,如圖3-3所示,假設任意兩節(jié)點間的端到端時延相同,節(jié)點間聯(lián)機表示兩節(jié)點間可通信。我佃知道,從源節(jié)點S到匯聚節(jié)點D時延最短的路徑一共要經(jīng)過6跳,黑實線標出了其中的一條路徑。當采用Gossiping協(xié)議時,數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑可能如黑虛線所示,一共需要經(jīng)過11跳,這就必將增加了端到端的傳輸時延。若系統(tǒng)初始設置每個數(shù)據(jù)包的TTL=6,則資料包將在實心節(jié)點處被丟棄,對于例子中拓撲而言,除非隨機選擇的一條路徑恰好是最短路徑,即6跳,否則數(shù)據(jù)包將永遠到達不了匯聚節(jié)點D。
Flooding路由協(xié)議的優(yōu)點是顯然的,其實現(xiàn)74HC14D及其簡單,每個節(jié)點只需將接收到的數(shù)據(jù)包進行廣播,而無需進行查找路由表,選擇下一跳節(jié)點的計算,其次,其無需特殊的算法保持網(wǎng)絡拓撲信息的更新以及新路由的發(fā)現(xiàn)。但是Flooding路由協(xié)議的漏洞也是十分明顯且致命的,主要有以下3個方面。
①信息內(nèi)爆(Implosion):所謂信息內(nèi)爆是指網(wǎng)絡中的節(jié)點收到一個數(shù)據(jù)的多個副本的現(xiàn)象。如圖3-2所示,節(jié)點E在接收到節(jié)點B轉(zhuǎn)發(fā)過來的數(shù)據(jù)副本之后,又會接收到節(jié)點C轉(zhuǎn)發(fā)過來的數(shù)據(jù)副本,從而造成同一個數(shù)據(jù)分組在節(jié)點E當中存在兩份副本。
②部分重迭( Overlap)現(xiàn)象:由于無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點密集部署,因此在同一局部區(qū)域中,若干個節(jié)點對區(qū)域內(nèi)同一個事件做出的反應相同,所感知的信息在數(shù)據(jù)性質(zhì)上相似,數(shù)值上相同,那么這些節(jié)點的鄰居節(jié)點所接收到的數(shù)據(jù)副本也具有較大的相關性。
③網(wǎng)絡資源利用不合理:每個節(jié)點只是單純地將接收到的數(shù)據(jù)進行廣播,并沒有考慮到網(wǎng)絡中節(jié)點能量消耗的問題,不能發(fā)現(xiàn)下一跳節(jié)點的可行性,從而不具備自適應性,造成網(wǎng)絡資源浪費。盡管Flooding路由協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸時能量消耗巨大,網(wǎng)絡生命周期一般較短,不適應大規(guī)模的網(wǎng)絡,但其具有路徑容錯性好,傳輸延時短的優(yōu)點,適用于對數(shù)據(jù)可靠性要求較高的應用場景。
Gossiping路由協(xié)議,即閑聊路由協(xié)議是對Flooding路由協(xié)議的改進,當節(jié)點接收到數(shù)據(jù)之后,并不是像Flooding協(xié)議那樣,采用廣播形式將數(shù)據(jù)包發(fā)送給所有鄰居節(jié)點,而是按照一定概率隨機地將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給鄰居節(jié)點中不同于發(fā)送節(jié)點的某一個節(jié)點,這個節(jié)點以相同的方式向其鄰居節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)直到數(shù)據(jù)到達匯聚節(jié)點。由于該方法在每次進行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)時,只向一個鄰居節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā),因此可以避免信息內(nèi)爆的現(xiàn)象,但其仍不能解決重疊現(xiàn)象和網(wǎng)絡資源利用不合理的問題。
Gossiping路由協(xié)議考慮了節(jié)點的能量消耗,因此在選擇下一跳時只選擇一個節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),但在每次選取下一跳節(jié)點時,并沒有采用路徑優(yōu)化相關算法,因此所選擇的路由往往不理想,這將導致數(shù)據(jù)包的端到端延時增加或者生命周期在沒到達目的節(jié)點之前就結(jié)束。為了說明這一現(xiàn)象,如圖3-3所示,假設任意兩節(jié)點間的端到端時延相同,節(jié)點間聯(lián)機表示兩節(jié)點間可通信。我佃知道,從源節(jié)點S到匯聚節(jié)點D時延最短的路徑一共要經(jīng)過6跳,黑實線標出了其中的一條路徑。當采用Gossiping協(xié)議時,數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑可能如黑虛線所示,一共需要經(jīng)過11跳,這就必將增加了端到端的傳輸時延。若系統(tǒng)初始設置每個數(shù)據(jù)包的TTL=6,則資料包將在實心節(jié)點處被丟棄,對于例子中拓撲而言,除非隨機選擇的一條路徑恰好是最短路徑,即6跳,否則數(shù)據(jù)包將永遠到達不了匯聚節(jié)點D。