路由协议ppt课件

第第2章章 路由协议路由协议 -林志贵 2021/3/10主要内容：主要内容：l概述l路由协议分类l能量感知路由l基于查询的路由l地理位置路由l可靠路由协议l路由协议自主切换概述概述 路由协议担任将数据分组从源节点经过网络转发到目的节点。功能：1寻觅源节点和目的节点间的优化途径；2将数据分组沿着优化途径正确转发。概述概述特点：特点：能量优先能量优先基于部分拓扑信息基于部分拓扑信息以数据为中心以数据为中心运用相关运用相关要求：能量高效可扩展性鲁棒性快速收敛性路由协议分类路由协议分类1能量感知路由协议 从数据传输中的能量耗费出发，讨论最优能量耗费途径以及最长网络生存期等问题。2基于查询的路由 通讯流量主要是查询节点和传感器节点之间的命令和数据传输。3地理位置路由协议-节点的位置4可靠的路由协议-网络的可靠性和实时性能量感知路由能量感知路由1能量路由 根据节点的可用能量(PA)或传输途径上的能量需求，选择数据的转发途径。特点：需求知道整个网络的全局信息战略：最大战略：最大PA路由、最小能量耗费路由、最少跳数路由、最小能量耗费路由、最少跳数路由及最大最小路由及最大最小PA节点路由节点路由能量感知路由能量感知路由2能量多途径路由思想：在源节点和目的节点之间建立多条途径，根据途径上节点的通讯能量耗费以及节点的剩余能量情况，给每条途径赋予一定的选择概率，使得数据传输平衡耗费整个网络的能量，延伸整个网络的生存期。过程：途径建立、数据传播和路由维护。能量感知路由能量感知路由l目的节点向邻居节点广播途径建立音讯，启动途径建立过程-代价域。l当节点收到邻居节点发送的途径建立音讯时，相对发送该音讯的邻居节点，只需当本人距源节点更近，而且距目的节点更远的情况下，才需求转发该音讯，否那么将丢弃该音讯l假设节点决议转发途径建立音讯，需求计算新的代价值来交换原来的代价值。能量感知路由能量感知路由l节点要放弃代价太大的途径，节点j将节点i参与本地路由表FTj中的条件：能量感知路由能量感知路由l节点为路由表中每个下一跳节点计算选择概率，节点选择概率与能量耗费成反比。l节点根据路由表中每项的能量代价和下一跳节点选择概率计算本身到目的节点代价。基于查询的路由基于查询的路由l定向分散路由l思想：会聚节点经过兴趣音讯发出查询义务，采用洪泛方式传播兴趣音讯到整个区域或部分区域内的一切传感器节点。l 在兴趣音讯的传播过程中，协议逐跳地在每个传感器节点上建立反向的从数据源到会聚节点的数据传输梯度。传感器节点将采集到的数据沿着梯度方向传送到会聚节点。l途径：兴趣分散、梯度建立和途径加强三个阶段。基于查询的路由基于查询的路由l定向分散路由基于查询的路由基于查询的路由l谣传路由l思想：事件区域中的传感器节点产生代理音讯，代理音讯沿着随即途径向外分散传播，同时会聚节点发出的查询音讯也沿随机途径在网络中传播。代理音讯和查询音讯的传输途径交叉在一同时，就会构成一条会聚节点到事件区域的完好途径。基于查询的路由基于查询的路由谣传路由地理位置路由地理位置路由 节点通常需求获取它的位置信息，使采集的数据更加有意义。如：森林防火运用。消防人员不仅需求知道发生了火灾事件，还需求知道发生火灾事件确实切位置。地理位置路由地理位置路由GEAR(geographical and energy aware routing)原理：根据事件区域的地理位置信息，建立会聚节点到事件区域的优化途径，防止洪泛传播方式，减少路由建立的开销。地理位置路由地理位置路由GERA1 查询音讯传送到事件区域 GERA用实践代价和估计代价表示路由代价，没有建立从会聚节点到事件区域途径时，中间节点用估计代价来决议下一条节点。估计代价定义：节点到事件区域的间隔以及节点的剩余能量两部分 计算公式：C(N，R)=ad(N，R)+(1-a)e(N)其中：C(N，R)表示估计代价，d(N，R)为节点N到事件区域的间隔，e(N)节点N中的剩余能量，a为比例参数。地理位置路由地理位置路由GERA 查询信息到达事件区域后，事件区域的节点沿着查询途径的反向传输检测数据音讯。数据音讯中包含每跳节点到事件区域的实践能量耗费。路由空洞产生。贪婪算法。地理位置路由地理位置路由GERA2 查询音讯在事件区域内传播1 洪泛机制 2 迭代转发机制地理位置路由地理位置路由GEM(graph embedding)适用于数据中心 存储方式的路由，主要思想是建立一个虚拟极坐标系统，用来表示实践的网络拓扑。网络中的节点构成一个以会聚节点为根的环树，每个节点用到树根的跳数间隔和角度范围表示，节点间的数据路由经过这个环树实现。地理位置路由地理位置路由GEM三种数据存储方式1 本地存储2 外部存储3 数据中心存储地理位置路由地理位置路由GEM1 虚拟极坐标系统 建立步骤：生成树形构造、反响子树大小、确定虚拟角度范围。2 基于虚拟极坐标系统的路由算法 地理位置路由地理位置路由GEM3 对网络拓扑的变化顺应 一致性条件：(1)除了会聚节点外每个节点只需一个父节点 (2)每个节点跳数值为父节点的跳数值加1 (3)每个节点的角度范围是父节点角度范围的子集 (4)每个节点的子节点角度范围不相交地理位置路由地理位置路由边境定位地理路由 根本思想：经过网络中本身位置信息确定一个全局坐标系，然后确定其他节点在这个坐标系的位置，最后根据节点在坐标系中的位置进展数据路由。地理位置路地理位置路边境定位地理路由边境定位地理路由l1 边境节点均为信标节点l2 运用两个信标节点l3 运用一个信标节点可靠路由协议可靠路由协议l主要思索要素l1 利用节点的冗余性提供多条途径以保证通讯可靠性l2 建立可靠性估计机制，从而保证没跳传输的可靠性基于不相交途径的多途径路由机制基于不相交途径的多途径路由机制l根本思想：首先建立从源节点到会聚节点的主途径，然后在建立多条备用途径；数据经过主途径进展传输，同时利用备用途径低速传送数据来维护途径的有效性；当主途径失败时，从备用途径中选择次优途径作为新的住途径。l多途径建立方法l 不相交途径l 缠绕途径ReInForM路由路由根本过程：数据源节点根据传输的可靠性要求，计算需求传输途径数目的要求；然后，在邻居节点中选择假设干节点作为下一跳节点，并给每个节点按照一定比例分配途径，最后数据源节点将分配的途径作为数据报头中的一个字段发给邻居节点。ReInForM路由协议实现过程路由协议实现过程l1 计算传输途径l2 下一条节点选择和途径分配l3 邻居节点重心计算途径SPEED协议协议SPEED协议最大特点 实时性SPEED协议组成1 延时估计2 SGNF算法3 反响机制4 路由变卦路由自主切换路由自主切换l 路由协议切换机制是根据运用变化自主选择适宜的路由协议。