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基于IPv6的AODV协议设计与实现

作　者: 李晔
导　师: 谢东亮
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 无线自组网 AODV IPv6
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

无线自组网是新一代宽带无线网络的重要组成部分,区别于具有基础结构的网络(Infrastructure network),它具有节点对等性、分布式、无中心控制、多跳路由等特点,具有广泛的应用前景。无线自组织网络的路由协议是影响其实际性能的、重要因素,已成为该领域的重点研究方向之一。面向异构网络融合中的终端协同技术,本文重点针对AODV(Ad Hoc On-Demand Distance Vector)路由协议进行研究：在对常见的几种开源协议进行对比分析的基础上,本文详细分析了单播AODV路由协议运作机制和多播AODV路由协议,并提出了基于Linux环境的AODV协议解决方案；然后重点设计了一种支持IPv4与IPv6以及单播AODV路由协议,并提出了一种多播AODV路由协议的设计框架,最后在Linux系统中实现了支持IPv4与IPv6的单播AODV协议,并在实际环境下对该协议进行了性能和功能测试,并对AODV中链路断裂问题产生原因和解决方法进行了分析。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-9
第一章前言  9-15
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 无线自组网概述  10-14
  1.3 本文主要工作  14
  1.4 论文结构  14-15
第二章课题背景和相关技术  15-35
  2.1 课题背景  15-17
  2.2 AODV路由协议运作机制  17-28
    2.2.1 AODV路由协议概况  17-18
    2.2.2 序列号机制  18-19
    2.2.3 路由表项和先驱表节点  19-20
    2.2.4 报文格式  20-23
    2.2.5 RREQ产生  23-24
    2.2.6 路由请求消息控制传播  24-25
    2.2.7 处理和转发路由请求  25-26
    2.2.8 产生路由应答  26-27
    2.2.9 转发和接受路由应答  27-28
  2.3 MAODV多播路由协议运作机制  28-34
    2.3.1 多播路由建立  28-29
    2.3.2 多播树修剪  29-30
    2.3.3 多播树分割  30-31
    2.3.4 多播树合并  31-32
    2.3.5 RREQ报文处理  32-33
    2.3.6 RREP消息处理  33
    2.3.7 MACT消息处理  33
    2.3.8 GRPH报文处理  33
    2.3.9 定时事件处理  33-34
  2.4 本章小结  34-35
第三章系统设计与实现  35-57
  3.1 Linux系统及其网络功能  35-38
    3.1.1 Linux网络系统  35-36
    3.1.2 Linux Netfilter框架  36-37
    3.1.3 内核与用户态程序消息交互  37-38
    3.1.4 Netlink套接字  38
  3.2 实现难点  38-43
    3.2.1 单播路由发现  39-40
    3.2.2 多播路由发现  40-41
    3.2.3 邻居链路  41
    3.2.4 路由存活更新  41
    3.2.5 路由表同步  41-42
    3.2.6 路由请求接收缓冲及发送缓冲  42
    3.2.7 网关功能  42-43
  3.3 系统设计  43-44
    3.3.1 实现对比分析  43-44
    3.3.2 系统总体框架  44
  3.4 系统实现  44-53
    3.4.1 系统实现框架  45
    3.4.2 协议处理模块  45-47
    3.4.3 路由表模块  47
    3.4.4 定时器模块  47-48
    3.4.5 Netlink通信模块  48-49
    3.4.6 Netfilter回调函数模块  49-51
    3.4.7 多接口支持  51
    3.4.8 系统配置模块  51
    3.4.9 网关功能  51-52
    3.4.10 控制模块  52-53
  3.5 多播实现框架  53-54
  3.6 实现中的问题  54-56
    3.6.1 ICMP重定向  54-55
    3.6.2 IPv6多播地址  55-56
  3.7 本章小结  56-57
第四章系统功能性能测试  57-62
  4.1 测试硬件和软件平台  57
  4.2 实验拓扑  57-58
  4.3 协议功能测试  58-59
    4.3.1 邻居发现测试  58
    4.3.2 路由发现测试  58-59
  4.4 路由性能测试  59-61
    4.4.1 路由发现时间测试  59-60
    4.4.2 路由往返时延测试  60
    4.4.3 数据传输性能测试  60-61
  4.5 实现移植性测试  61-62
第五章 AODV链路断裂问题分析  62-66
  5.1 链路断裂问题产生  62
  5.2 主动修复策略  62-64
    5.2.1 链路状态预测  62-63
    5.2.2 备份路由  63-64
  5.3 链路断裂后修复  64-65
    5.3.1 下游节点修复  64-65
  5.4 本章小结  65-66
第六章总结与展望  66-67
  6.1 总结  66
  6.2 展望  66-67
参考文献  67-69
致谢  69-70
作者攻读学位期间发表的学术论文目录  70

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