DSR模型说明翻译.docx

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DSR模型说明翻译

DSR模型使用说明

——傅诗苑2010.8翻译

DSR路由协议时MANET网络中一种简单和有效地路由协议。

DSR是一种源路由协议，而且特别适合于多跳无线adhoc网络。

这个文档描述了DSR模型的特点，并且作为OPNET标准库的一部分进行介绍。

模型特点：

这部分将罗列出DSR模型中一些主要的特点。

DSR协议适合下列协议行为：

表1DSR协议特点

特点

具体描述

路由发现（routediscovery）

DSR模型完成一次路由建立包括广播路由请求分组去寻找路由和通过指定的路由线路将路由应答分组送回目的节点。

路由维护（routemaintenance）

像移动网络中设计的那样，路由维护是用于在源路由中证明下一跳是否能到达。

路由维护由发送确认请求和接受确认两部分组成。

路由缓存（routecache）

网络中每个节点都维护着一份装有路由信息的缓存。

路由缓存也可以看成是“路径缓存”，因为它存储着前往每个目的节点的路径。

节点通常情况下会选取前往目的节点跳数最少的路径。

使用缓存路由回应路由请求

不是目的节点的中间节点可以利用自身的路由缓存来应答路由请求，只要它本身的路由缓存中含有去目的节点的路径信息。

非广播路由请求

当节点只是将路由请求分组广播至离本身一跳范围内的邻节点，那么DSR使用的是非广播路由请求。

这个路由请求分组将不被邻节点继续广播出去。

如果其中一个邻节点的路由缓存中含有去目的节点的路径信息，那么就会发送路由应答。

如果发送路由请求分组的节点在一定时间内没有收到路由应答分组，时间超时后就会发送一个广播路由请求分组，这个分组将被传送至整个网络。

分组抢修（packetsalvaging）

当一个中间节点发现路由下一跳链路断开，路线毁坏时，如果这个节点还有备选路径可以到达目的节点，那么就会抢修这个分组，将分组安排在备选路径发送。

路由自动缩短（automaticrouteshortening）

如果路由中一个或者几个中间节点不再需要时，路由可以进行自动缩短。

这种情况发生在处于混杂模式的节点接收到一个意外的分组，该节点并不是分组的下一跳节点，但是出现在路由的后期部分。

那么这个节点就可以将不需要的节点移除。

DSR的移动性

DSR协议可以应用于移动环境。

移动节点的移动路径可以事先设定。

支持IPv6

除了支持IPv4以外，DSR协议也支持IPv6的寻址系统。

无线LAN工作站，服务器和站点都可以配置成IPv6的地址，可以运行DSR协议作为adhoc路由协议。

DSR模型是建立在下列信息资料基础上：

表2相关文件

InternetDraft（24stFebruary2003）

TheDynamicSourceRoutingProtocolforMobilead-hocNetworksbyD.MaltzandY.Hu

RFC-2501

MobileadhocNetwork（MANET）:

RoutingProtocolPerformanceIssuesandEvaluationConsideration

RFC-2373

IPVersion6AddressingArchitecture

Textbook

AdhocMobileWirelessNetworks-ProtocolsandSystem–C.K.Toh

节点模型

所有具有MANET能力的节点都包括在MANET对象板中。

图1MANET对象板

下列各种对象可以在DSR模型中使用：

·无线WLAN工作站和服务器：

这些节点模型可以用来生成应用信息量，如FTP,E-mail,无线LAN上IP层的TCP层上的HTTP。

这些节点在应用DSR协议时都是可以设置的。

·MANET工作站：

这些节点模型可以用来生成无线LAN网络层上的IP层的原始分组。

它们可以作为目的节点和源节点，同样这些节点都是可以设置的。

模型属性

所有应用于DSR协议的节点都有各自的路由参数，DSR路由参数可以用来设置各项内容，如图2所示。

图2adhoc路由参数属性对话框

大部分默认值的设置都是通过通过TheDynamicSourceRoutingProtocolforMobilead-hocNetworksbyD.MaltzandY.Hu获得的。

DSR参数属性包含很多子属性（这些属性可以通过选择“Edit…”来设置）。

一些重要的DSR模型属性如下：

◆路由缓存属性：

这个组合属性由一些可以设置的变量组成，例如路由缓存的大小和时间信息等。

·最大路由缓存：

任何时间在仿真过程中路由缓存可以存储的路由信息的最大值。

默认情况下是无限的。

·路由超时时间：

当路由缓存中的路由信息从安放起开始计时，当超过指定的时间后，该路由信息失效。

·路由缓存输出：

通过这个属性设置，仿真过程中节点的路由信息可以在不同的时间被输出。

路由缓存将被以仿真日志的形式在指定的时间被输出。

◆发送缓冲参数：

当节点发现通往目的节点的路由时，发往该目的节点的数据包就会被放置在发送缓冲中排队发送。

这个组合属性设置的是关于发送缓冲的属性。

·缓冲最大值：

任何时刻在仿真过程中发送缓冲最多可以放置的数据包的数目。

默认值是无穷。

·超时时间：

如果在指定的时间内，节点没有找到发往目的节点的路由，那么这些数据包就会被丢弃。

◆路由发现参数：

这个组合属性包含一些跟路由发现相关的参数。

·路由请求表大小：

路由请求表放置的是本节点产生的或者转发的路由请求信息。

该属性表示的是路由请求表能记录的最大的目的节点数目。

·路由请求表标识符最大值：

节点发送每个路由请求分组都会带有一个标识符，该属性表示的是路由请求表可以记录的前往指定目的节点的路由请求的最大值。

·路由请求重传最大值：

如果节点在指定的时间内没有收到路由应答信息，那么路由请求分组将被重传。

该属性表示的是前往指定目的节点的路由请求分组的最大重传次数。

·路由请求周期的最大值：

每次路由发现尝试之后，从源节点到目的节点的成功的路由发现时间间隔将会被加倍，直到达到路由请求周期的最大值，或者收到一个有效的路由回复才结束。

·最初的路由请求周期：

该属性表示的是最开始的路由发现时间。

这个值会被加倍，如果没有成功发现到指定目的节点的路由，上限是路由请求周期的最大值。

·非广播请求计时器：

当非广播路由请求属性设置后，节点将转发至邻节点的路由请求的TTL设置成1。

如果在非广播路由请求计时器超时前，没有收到路由回复，广播的路由请求将被发送。

·路由请求拖延时间：

该属性表示的是发往同目的节点的已经发送路由请求分组的节点在发送新的路由请求分组应该拖延的时间。

·免费的路由回复时间：

当节点发送一个免费的路由回复到某数据包的头部，就会在免费的路由回复表中留下记录。

该属性表示的是路由回复表中一个记录过期的时间。

如果节点中发往目的节点的免费路由回复记录还在，那么该节点就不会产生一个新的回复。

◆路由维护参数

该组合属性由一些和路由维护相关的参数设置的子属性组成。

·缓冲最大值：

维护缓冲中排列着源路由中等待下一跳确认的分组。

该属性表示的是任何时刻仿真过程中维护缓冲中能记录的最大分组数。

·维护拖延时间：

当转发一个分组，节点必须尝试着去确定下一跳节点能否到达，除非这个确定已经由最近的维护拖延时间中收到。

节点可以选择将这个确定置于一边不顾，只要这个分组在最近一个确定中的维护拖延时间中丢弃。

·维护重传最大次数：

该属性表示的是得到下一跳能否确定到达的尝试的最大次数。

·维护确定时间：

如果在维护确定时间内没有收到确定信心，节点可以重传分组直到达到维护重传最大次数。

◆DSR路由输出：

该属性将该目的节点收到的每个应用分组产生的所有路由信息记录在通用数据文件中（GDF）。

这个文件的名字为--dsr_routes.gdf.

路由输出也可以通过设置全局属性DSR路由输出，在全局基础上（所有目的节点）进行设置。

◆使用缓存路由回复：

节点不是分组的目的节点，在自身路由缓存中搜索去往目的节点的路由。

如果发现存在路由，则该属性被激活，节点会发送路由回复至路由请求分组产生的节点，并附上自身路由缓存中的路由信息，而不是转发这个分组。

◆分组修复：

当中间节点在转发分组时通过路由维护发现路由下一跳链路断开，如果这个节点的路由缓存中还存在另一条前往该分组目的节点的路由，该节点应该抢修该分组而不是丢弃。

该分组可以被抢修，如果该属性被设置。

节点将会选取路由缓存中的路由取代原来的已断开的路由。

◆非广播请求：

节点会发送一个广播路由请求作为路由发现的开始。

节点会发送一个跳数限制为1的路由请求分组。

其他节点收到这个请求分组不会将其转发。

如果在非广播路由请求时间内没有收到路由回复，那么该节点就会发送广播路由请求分组，接收到广播请求分组的节点会将分组转发。

当非广播路由请求性能被激活时，该属性需要被设置。

◆广播延时：

下面情况下，当节点发送分组时会有一个小的延时：

·当节点产生并发送一个路由回复时（不是转发路由回复的分组）

·当节点广播一个路由请求分组时（不是生成路由请求分组的节点）

这个延时默认平均分布在0和广播延时之间。

这样做是为了确保所有的广播的请求分组和发送的回复不会再同时发送，避免冲突的发生。

MANET工作站也有“MANET通信产生参数”属性设置IP层原始数据分组的产生。

多路通信流可以被设置到多个目的节点。

“MANET通信产生参数”属性窗口中每一行表示一个单独的信息流。

目的节点的地址可以指定为目的节点的IP地址，也可以设为“Random”，此时系统就会随机选择一个目的节点。

全局属性

如果DSR应用于网络中，全局属性的设置可以帮助分析DSR协议的性能。

·DSR路由记录：

如果设置了该全局属性，系统就会记录DSR分组经过的路由，通过路由展示得到。

方法：

Menu->MANET->DisplayMANETRoute…

·DSR路由输出：

将每个分组经过的路由所有路由输出到通用数据文件（GDF）。

这个文件的名字为

--dsr_routes.gdf

DSR菜单操作

Protocol->MANET->DSR菜单中有展现DSR源路由分组的路由情况的操作。

如果DSR路由记录全局属性被设置，那么DSR源路由分组经过的路由就会被记录，而且可以选择DisplayDSRRoutes…选项来查看。

路由会用不同的颜色来表示源节点和目的节点之间不同的分组，如下图所示。

图2DSR路由展示

HideDSRRoutes选项用来清除网络中的DSR路由线路。

DSR设置

无线LAN工作站和服务器节点，还有MANET工作站都支持DSR协议。

将Ad-HocRoutingProtocol属性设置为“DSR”，就可以对DSR相关属性进行设置。

如果节点没有应用DSR协议，但是收到一个DSR分组，那么会直接丢弃该分组，并且写个仿真日志表明本节点没有应用DSR协议。

在同一个仿真场景下，MANET站点不能和无线LAN工作站和服务器相连接。

有效的数据统计

为了更好地分析DSR协议的性能，在仿真执行过程中可以选择一些统计量来帮助分析。

这些数据可以是单个节点的，也可以是全局的。

下图展现的是节点的一些统计量。

想了解每个统计量的说明，可以右键选择该统计量，然后选择数据描述项目即可。

MANET站点模型中，原始应用分组的统计量也可以在单个节点或者全局基础上进行收集。

单个节点的统计如下图所示。

模型结构

DSR路由协议目前只能在无线LAN工作站和服务器上进行设置。

所有的MANET路由协议都是由IP层上的一个子进程完成的。

所有，不存在单独的MANET模块，如下图所示。

将MANET作为IP层的有一个子进程的优点在于下述两个方面：

·解除了模块间传递的去往IP层的没有任何ICI要求的接口

·对所要求的节点模型没有发生任何变化

MANET进程“manet_mgr”是作为分配合适路由协议的调度进程。

它属于“ip_dispatch”进程的一个子进程，存在于IP模块中。

进程

具体描述

Manet_mgr

节点中产生合适的ad-hoc路由协议的主要的调度进程。

它作为ip_dispatch进程的一个子进程位于IP模块中。

Dsr_rte

DSR路由进程是manet_mgr的一个子进程。

如果节点设置了DSR属性，那么节点中的manet_mgr进程就会生成dsr_rte进程。

模型内部

下列介绍的DSR模型内部的一些部分。

●包格式

名称

具体描述

dsr

这是位于TLV（类型、尺寸、取值）格式中主要的DSR分组。

它应用于所有的DSR选项，包括路由请求、路由回复、确认请求、确认和源路由。

该应用分组嵌在IP数据包的DSR分组中。

你可以查阅每种分组的详细说明，去获取更多相关信息。

●ICI格式

IP模块中不存在特定的和接口相关的ICI。

然而，DSR模型会使用ICI去转发到IP或者CPU进程的DSR路由信息。

名称

具体描述

dsr_req

按DSR规定的那样，该ICI用于发送下一跳地址到IP模块，目的是为了使分组在适合的接口处发送。

●调试和仿真追踪

DSR模型有很多种仿真过程中的追踪和调试功能。

包括有标签的追踪和在OPNET仿真调试器（ODB）上仿真时的诊断块程序编码执行。

下表罗列着各种能帮助理解DSR模型行为的标签追踪。

追踪名称

具体描述

dsr_rte

提供各种和DSR模型相关的追踪。

它提高能够所有DSR路由分组生成的信息，如分组类型，分组的源节点和目的节点，分组经历的路由。

同时也提供DSR特性的信息，如分组抢修。

下图详细说明在DSR模型中，如何体内通过debugging/tracing操作。

假设DSR属性中的debug选项已经被设置。

上图中，为了观察所有的DSR路由路径，比如路由发现和路由维护，dsr_rte的追踪功能被设置。

该追踪将给出关于路由发现的信息。

仿真过程中的任何时候，为观察路由缓存，节点中的任何进程的诊断块都可以被打印出来。

连接一个自定义的MANET路由协议

为连接一个自定义的MANET路由协议和标准MANET模型，一些API将被设定。

连接自定义的MANET路由协议的主要步骤如下：

1．声明该自定义的MANET路由进程是属于manet_mgr进程模块的一个子进程。

2．在manet_mgr进程模块中声明该自定义路由进程的属性。

在Ad-HocRoutingParameters属性中为自定义进程模块（类似于DSR参数声明）增加一个新的组合属性。

值得注意的是，声明后的属性在起作用时不能引起节点层的变化。

同时，在Ad-HocRoutingProtocol属性中增加自定义路由协议项。

3．修改manet_mgr进程编码，使其能生成自定义路由协议。

这样的话，系统就会自动关注从manet_mgr进程发出的分组。

注意：

外部文件mane_support中含有大量的有效的API，比如向IP进程发送分组，向MAC层直接发送分组，发送分组到应用层，压缩IP包中的路由分组，解压缩IP包获取路由分组等。