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基于AODV協(xié)議的鄰居節(jié)點監(jiān)測方法研究
摘要：移動自組網(wǎng)(MANET)是自組織、無中心、多跳的無線網(wǎng)絡(luò)。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)動態(tài)變化，路由問題是MANET中的關(guān)鍵問題，而監(jiān)測易受網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和外部攻擊的節(jié)點由于關(guān)系到路由的有效性和網(wǎng)絡(luò)性能，因此更具挑戰(zhàn)性。本文通過設(shè)置節(jié)點的特殊參數(shù)――信噪比、節(jié)點流量及相關(guān)位置來改進AODV協(xié)議，以便更容易地監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部及外部攻擊。分析表明，改進的AODV協(xié)議提供了最佳的避免鄰居節(jié)點攻擊的安全路徑。
關(guān)鍵詞：AODV協(xié)議 監(jiān)測方法 鄰居節(jié)點
引言
為了提高網(wǎng)絡(luò)性能，路由過程中應(yīng)盡量選擇“好”的、可靠的節(jié)點。本文中，我們依據(jù)節(jié)點的傳輸距離、包的大小、信號速度及節(jié)點流量來區(qū)分“好”、“壞”節(jié)點，同時，我們可以在一個時隙內(nèi)測試每個節(jié)點運行速度。
一、AODV路由協(xié)議
AODV路由協(xié)議是主動式、多跳、動態(tài)的路由協(xié)議。路由發(fā)現(xiàn)過程中，節(jié)點按需建立并保持路由。當鏈路出現(xiàn)故障時，失效節(jié)點向上游節(jié)點發(fā)送錯誤信息直到傳送到源節(jié)點。源節(jié)點按需地重新進行路由發(fā)現(xiàn)。
二、相關(guān)工作
在開始路由發(fā)現(xiàn)過程時，我們需要測試網(wǎng)絡(luò)范圍，HELLO信息會周期地發(fā)送到鄰居節(jié)點。當網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時，在一定的時間內(nèi)HELLO消息無法到達，表示該路由失效。文獻[1]提出了使用信噪比(SNR)方法來監(jiān)測鄰居節(jié)點。文獻[2]提出了基于穩(wěn)定性和跳數(shù)來進行路由計算，并討論了鏈路生存期。文獻[3]計算了對于每一次網(wǎng)絡(luò)傳輸，信號強度與分組投遞率的概率。通過這些，可以分析網(wǎng)絡(luò)性能，從而獲得最大吞吐量。
三、改進的AODV協(xié)議
改進的AODV協(xié)議通過監(jiān)測MANET網(wǎng)絡(luò)中“好”的鄰居節(jié)點來區(qū)分好壞鄰居節(jié)點。在路由過程中，檢測網(wǎng)絡(luò)中最初的節(jié)點總數(shù)，同時計算傳輸距離。廣播到鄰居節(jié)點的HELLO信息在獲得回復信息后會計算時間，并計算網(wǎng)絡(luò)傳輸距離(NTr)與總的傳輸距離(TTr)的比值。通過計算，可以測得HELLO信息的信號強度、兩個有效HELLO信息的時間間隔以及鏈路連通性。
測得信號強度后，計算門限值，評估出最大門限值后，設(shè)定定時器并判斷相關(guān)位置。進一步還可以計算節(jié)點流量。如果節(jié)點流量大，則存儲這個地址，否則在路由表中將這個地址刪除。圖1為改進的AODV協(xié)議詳細的流程圖。
改進的AODV協(xié)議采用一些參數(shù)來監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中“好”的鄰居節(jié)點。這種方法增大了路由表的大小，但是這些參數(shù)獨立地監(jiān)測每個階段的攻擊。文獻[4]提出了AODV協(xié)議分布式入侵監(jiān)測系統(tǒng)。這種方法存在局限性，不能監(jiān)測人的行為。當移動性較高時，準確性會自動降低。本文的方法分析了各種條件及它們的復雜程度，適合有效通信過程。
四、結(jié)論
改進的AODV協(xié)議中通過監(jiān)測“好”的鄰居節(jié)點獲得所有相關(guān)信息。分析表明，不管是動態(tài)還是靜態(tài)傳輸，網(wǎng)絡(luò)吞吐量大幅提高。下一步需要通過降低通信時延進一步改進AODV協(xié)議性能。
參考文獻：
[1] Li，Qing，Cong Liu and Hang Hong Jiang，2008.The Routing Protocol of AODV Based on Link Failure Prediction， ICSP2008 Proceedings， 978-1-4244-2179-4/08/$25.00 ?2008 IEEE.
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[3] Gupta，P.and P.R.Kumar，2000.The Capacity of Wireless Networks， IEEE Transactions on Information Theory，46(2)：388-404.
[4] Trang Cao Minh， Hyung， Yun Kong and Hong Hee Lee，2006.A Distributed Intrusion Detedtion System For AODV，IEEE，1-4244-0574-2/06.
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