AD Hoc(State 1)
按照之前本科的知識理解,傳統網絡的通信需要路由器、二三層交換機組成的中心化控制中心的支持。無論是園區網絡還是校園網絡以及國家級數據中心,大部分的網絡結構都是按照傳統的網絡三層網絡架構將復雜的網絡進性分層-----接入層、匯聚層、核心層,每個層次分別側重于某些特定的功能,核心層主要負責網絡的高速轉發、,匯聚層著重于進行提供基礎策略的連接,而接入層主要提供接口將一些PC、無線AP等用戶端設備的接入。這樣的設計能夠將整個復雜的網絡劃分為三個層次進行有序的管理。
然后上段所說的傳統網絡都需要基礎設施才能夠進行通訊,接觸到無線組網概念的時候,其中說明AD Hoc是一種省去硬件設施組建起來的對等式網絡結構,不像傳統網絡那樣具有中心的特殊網絡。AD Hoc中沒有固定不變的基礎設備,各個節點都是移動的且具有相同的水平,通常具有常規移動端要求的性能,像無線通信那樣。各個材料論文一般都會說明AD Hoc具有的四種特點:
1) 多跳路由
按照我自己理解,當AD Hoc網絡中的節點與其余所有節點不一定直接在通信范圍時,也就是對節點并不是直達時,需要中間的一些節點轉發才能夠進行通信,也就是從源節點到目的節點是多跳的。這條很像路由轉發的概念,不過路由轉發的基礎是路由器或者三層交換機。而此時自組網中換成了一個個對等的節點。
2) 動態拓撲
在AD Ho網絡中,由于節點的隨機開機關機,以及用戶側的隨機移動,以及地形、無線信道間的相互干擾等綜合因素的影響,導致自組網的網絡拓撲能夠隨時變化,不像傳統網絡那樣,核心區域不變,其余一些變化無傷大雅。
3) 去中心化
AD Hoc網絡節點之間是平等的對等式網絡,不按照傳統網絡根據在系統網絡中的作用大小進行級別區別,自組網是沒有核心這種東西,所有節點的地位是平等的。節點能夠隨時加入和離開網絡,任何節點的故障都不會影響整個網絡的進行,所以自組網具有很強的抗毀性。
4) 自組織性
整個網絡不需要外部設備,節點利用分層協議調整自身動態,實現快速便捷的組網工作。
當我總結這些AD Hoc網絡的特點的時候,心里有些許疑惑:
1) 如果自組網使用的使用多跳路由進行協同工作時而不是節點廣播,使用什么路由協議才能適應該結構,而且多跳路由每個節點維護的動態路由信息隨著節點的接入會過于龐大,路由維護的開銷就越大,這種問題怎么解決?
2) AD hoc網絡中的節點是移動的,節點的移動必然會造成網絡拓撲結構的不斷變化,節點的加入和退出同樣也會影響著結構,對于節點的接入協議該怎么進行選擇?同時多跳路由帶來的暴露終端以及節點問題該怎么樣進行解決?
3) AD Hoc使用的是無線通信技術,相比較于傳統有線網絡,無線通信系統信道質量低、帶寬有限、節點通信距離有限等特點,基于這種缺點,對于自組網的協議應該增加通信交互的信息量而減少節點的計算量,這種保證通信可用性的協議怎么進行涉及?
4) 根據AD Hoc的概念以及特點,里面并未對自組網通信的安全性進行維護,也可以說是毫無安全性。如果每個節點都可以隨時的進行的加入或退出網絡,如何避免身份仿冒?如何防止信道干擾?如何防止多跳的虛假路由信息?如何防止監聽?等等
由于手中掌握的AD Hoc文獻不足以及研一課程影響,以上疑惑打算在將來的學習的中慢慢學習解答。
AD Hoc網絡結構:
根據文獻所習得,AD Hoc一般有兩種結構:平面結構和分級結構。平面結構中,所有節點的地位平等,所以也稱為對等式結構,如圖1所示。平面結構的網絡比較簡單,無需任何的結構維護過程。源節點和目的節點一般存在多條路徑,可以使用多條路徑實現負荷分擔,
圖1:平面結構
也可以為不同的業務類型選擇適當的路徑。平面結構進性路由轉發的時候是不是會根據算法中計算最短路徑一樣去選擇相應的路徑來進行網絡最小的通信消耗?平面結構總節點覆蓋范圍較小、相對來說比較安全。平面結構的最大缺點就是網絡規模受限。由于節點的移動性,維護這些動態變化的路由信息需要大量的控制消息。網絡規模越大,路由維護的開銷就越大。當網絡的規模增加到某個程度時?所有的帶寬都可能會被路由協議消耗掉。所以平面式結構網絡的可擴充性較差。
對比來說,分級結構最大的有點就是可擴充性高,網絡規模不會受限制。而分級結構中?網絡被劃分為簇,每個簇由一個簇頭和多個簇成員組成,這些簇頭形成了高一級的網絡,
在高一級網絡中又可以分簇,再次形成更高一級的網絡,直至最高級。分級結構中簇內成員功能比較簡單,基本上不需要維護路由,減輕了網絡系統的壓力,簇頭結點復雜一些,要維護好到達其他簇頭結點的路由,以及知道本簇的成員關系。在相同的網絡規模下路由開銷要比平面結構要小。但是分級結構也有它的缺點,首先維護分級結構需要較復雜的簇頭選擇算法,簇頭選擇算法需要仔細設計。其次,簇間的信息都要經過簇頭尋路不一定能使用最佳路由。比如在不同簇中但互為鄰居的節點,在平面結構中可以直接通信,但分簇后要通過兩個簇的簇頭轉交。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的AD Hoc(State 1)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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