Better Approach to Mobile Ad Hoc Networking

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  • Topic: Routing, Routing protocol, Mobile ad hoc network
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  • Published : March 2, 2013
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B.A.T.M.A.N - 更好的方法对移动自组网
B.A.T.M.A.N - Better Approach To Mobile Ad-hoc Networking

Abstract: New network protocols are continuously being developed, and a particularly interesting area of research is in ad hoc networks. Due to their dynamic and self-organizing nature with no infrastructure, they introduce properties that are very beneficial in e.g. emergency situations and military applications. B.A.T.M.A.N is an ad hoc network routing protocol which has been modified in order to provide an authentication mechanism which only allows authorized nodes to route traffic in the network. Routing protocols pose as a critical aspect to performance in mobile wireless networks and it is important that the modifications done for security purposes does not affect the routing performance significantly. Key words: B.A.T.M.A.N (Better Approach To Mobile Ad-hoc Networking), Ad-hoc network 摘 要:不断正在开发新的网络协议,在自组网络是一个特别有趣的研究领域。由于他们的动态和自组织性,没有基础设施,他们推出的属性,是非常有益的,例如紧急情况和军事上的应用。 B.A.T.M.A.N是一个自组网络路由协议,该协议已被修改,以提供一个身份验证机制,只允许授权的节点路由网络流量。路由协议是对在移动无线网络的性能的一个重要方面,重要的是,出于安全目的所做的修改并不会影响路由性能显着。 关键词:B.A.T.M.A.N(更好的方法对移动自组网),自组网络

简介
B.A.T.M.A.N是一个积极的路由协议,用于无线点对点(Ad-hoc)网网络,包括(但不限于)移动自组网络(的随意网路)。该协议积极维护有关存在的网格中的所有节点,可通过单跳或多跳通信链路。该战略的B.A.T.M.A.N.是确定每个目标网格中的一个单跳邻居,可以被用作起最好的网关进行通信的目的节点。为了进行基于IP的多跳路由,节点的路由表必须包含一个链路本地网关每个主机或网络路由。要了解最佳的下一跳为每个目的地的所有B.A.T.M.A.N.算法关心。有没有必要找出或计算出完整的路线,这做一个非常快速和有效的实现成为可能。 它不像有线,无线网状网有特殊困难网络数据包,并会迷失在嘈杂的地区。网格的节点组成的网络,与只有一个无线通信接口(这通常是操作相同的无线通道)必须应对自己造成的干扰,造成自己无线流量。因此,通信链路可能有不同的品质在分组丢失,数据速率,和干扰。即使是协议的流量路由协议本身的原因干扰。因此,通信链路质量的变化,即使在静态的网络拓扑结构。新的链接出现,被称为链接经常消失,尤其是在无线自组网。的质量的一个通信方向可能不同,以相反的方向。 B.A.T.M.A.N.做统计分析认为,这些挑战的协议数据包丢失和传播速度,不依赖于状态或从其他节点的拓扑信息。而不是信任元数据包含在接收到的协议流量 - 这可能是延迟的,过时的,或遗失掉 - 路由决策的基础上,知识的存在或缺乏信息。B.A.T.M.A.N.协议的数据包仅包含一个非常有限数量的信息因此是非常小的。失落的协议报文,由于不可靠的链接与冗余反击,但检测并用于更好的路由决策。 B.A.T.M.A.N.选择的最可靠的路径后,下一跳路由决定的个人节点。这种方法已在实践中所示,它是可靠的和无环路。 1. B.A.T.M.A.N自组路由协议

协议概述
B.A.T.M.A.N.路由协议由德国\ Freifunk 社区在柏林举行。根据他们的经验与自己的实现OLSR协议,得出的结论是有必要的一个新的路由算法他们的网络内使用。 B.A.T.M.A.N的关键点是权力下放的知识通过网络的最佳途径 - 没有一个节点的所有数据。该技术消除了对网络的变化,网络中的每个节点都需要传播的信息。各个节点只保存接收到的数据和发送的数据相应的“方向”的信息。据此得到的数据通过从节点到节点的数据包得到的,动态创建的个别路线。一个网络的集体智慧创造的。早在2007年,“B.A.T.M.A.N”的开发商开始尝试与第2层(以太网层),而不是第3层路由的想法。为了区分,从第3层路由守护进程的后缀“ADV”(所在地:高级)被选中。发送UDP数据包,而不是和操作的路由表,它提供了一个虚拟网络接口和自身的透明传输数据包。 “B.A.T.M.A.N”高级内核模块是正式的Linux内核的一部分。 首次提出发展的Ad Hoc路由协议B.A.T.M.A.N一组开发人员工作的OLSR协议。他们认为OLSR包含重大的缺点,并为了解决这些问题所做的更改破坏兼容性与原协议在RFC3626中描述。因此,一组开发人员决定设计一种新的,更简单的路由协议B.A.T.M.A.N有望成为一个更好的选择OLSR。[1] B.A.T.M.A.N检测存在的B.A.T.M.A.N发起人,没有不管/从发端的通信路径是一个单跳或多跳通信链路。该协议不试图找出完整的路由路径,而不是只学习链路本地的邻居是各发起人的最佳门户。这也跟踪新的原创者,并通知其邻居对他们的存在。该协议确保一个路由由只有双向链接。在常规的基础上的每一个节点广播发起人的消息(或OGM)它的存在,从而通知其链路本地邻居(第一步骤)。链路本地邻居正在接受发起人消息的中继转发出去,具体的B.A.T.M.A.N转发规则。该B.A.T.M.A.N网格因此,网络充斥与发起人的消息。这水淹过程将在第二步骤中,通过以下来执行单跳邻居在第三步骤中,由两跳邻居等等。 OGM的发送UDP广播重复,因此,OGM的被洪水淹没,直到每一个节点收到至少一次,或直到他们迷路通信链路的数据包丢失,或直至其TTL(住)值已过期。在实践中OGM引起的数据包丢失干扰,碰撞或拥塞是显着的。的数目OGM的从一个给定的发起人,通过每一个链路本地邻居用于评估的质量(单跳或多跳)的路由。以便能够找到的最佳路由到一定的创始,B.A.T.M.A.N计算的鼻祖收到的消息和日志邻居的链路本地中继的消息。使用此信息B.A.T.M.A.N最好的链路本地路由器维护一个表,对在网络上的每一个发起人。通过使用序列号,嵌入在每个OGM,B.A.T.M.A.N可以区分新发端消息包和重复,确保每个OGM被只计算一次。 B.A.T.M.A.N不是设计来稳定可靠的运行介质,如电缆网络,而是在不可靠的功能媒体固有的经历高水平的不稳定和数据 损失。该协议被设计来抵消副作用的网络的波动,并赔偿其不稳定性,从而使一个高层次的鲁棒性。这也体现了主意集体智慧反对链路状态的路由。 “地形信息处理由一个单一的节点,但传播整个网络。没有中央实体的人都知道所有可能的方式通过网络。每个节点只决定数据选择下一跳的协议非常轻便,迅速适应波动的网络拓扑结构。 B.A.T.M.A.N发起人可以宣布自己是网关的互联网。他们的公告,这是一个网关级指定的连接速度。他们和下行互联网。网关发送网关使用的端口号客户建立了单向UDP隧道网关。 “决定网关被选择为目的地进行网关的客户端。B.A.T.M.A.N互联网网关之间的隧道的方法,客户端与互联网网关确保了稳定的路线只要作为协议的互联网可以维护工作沟通两个对等点之间的路径。这是特别重要的,当互联网网关,网络地址翻译(NAT)节点之间使用私有IP地址空间中网和公众IP网络。 一旦隧道建立网络拓扑结构和路由路径之间的B.A.T.M.A.N网关和网关客户端可能会改变但该数据将被发送通过初始网关和背部无变化,只要作为协议可以提供一个工作的通信路线。因此,蝙蝠侠是能够提供稳定的基于会话的在多个网关的无线自组网与其他的互联网流量网段。除了稳定的路由的隧道中要使用的技术,如黑洞检测允许B.A.T.M.A.N网络。 协议说明

现在的任务是创建一个协议,该协议是容易的,因为小和尽可能快。因此,它似乎合理的分裂发展的几个阶段,并实现复杂的功能,使用一个迭代的过程: 版本一
在第一阶段,路由算法实现,并测试其实用性和适合于手头的任务。的鼻祖消息(存在信息)的发送和接收的UDP端口1966被选择了。[2] 版本二
一个版本算法做了一个重要的假设:当一个节点接收数据从另一个节点存在,它假定这也可以发送数据。然而,在无线电网络中,它很可能是只能单向通信是可能的。被纳入该协议的机制,考虑到这一点,并解决出现的问题。该机制使节点的相邻节点,以确定是否提供双向通信,正在考虑网络的一部分的节点只有双向,单向节点不再完全包括。[2] 版本三...
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