郭一辰，陳 靖，羅 樵，陳桂茸

（空軍工程大學(xué) 電訊工程學(xué)院，陜西 西安710077）

0 引 言

移動(dòng) Ad hoc網(wǎng)絡(luò)（mobile Ad hoc network，MANET）由一組無(wú)線(xiàn)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成，是一種沒(méi)有任何基礎(chǔ)設(shè)施、自組織、自愈的網(wǎng)絡(luò)［2］。及至目前，人們已經(jīng)提出了多達(dá)10～20種Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，經(jīng)典的路由協(xié)議有DSDV（destination－sequenced distance－vector routing）， AODV（Ad hoc on demand distance vector），DSR（dynamic source routing）等［3－4］。通過(guò)前期對(duì)這3種協(xié)議進(jìn)行的大量仿真實(shí)驗(yàn)及對(duì)結(jié)果進(jìn)行的觀察分析可以看到，在小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中，DSR的綜合性能要優(yōu)于另外兩種協(xié)議，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大即網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)增加時(shí)，3種協(xié)議的性能均有明顯下降，其中以AODV和DSDV性能變化最為明顯。因此需要一種對(duì)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)具有良好支持的新型Ad Hoc路由協(xié)議。

本文所討論的一種新協(xié)議——SPDSR，是在 MANET路由協(xié)議領(lǐng)域，選擇主流反應(yīng)式路由協(xié)議之一的DSR作為研究對(duì)象建立起來(lái)的。這種新的路由模型在MANET物理拓?fù)浠A(chǔ)上構(gòu)建一層結(jié)構(gòu)化P2P覆蓋層網(wǎng)絡(luò)，將運(yùn)行在邏輯命名空間的P2P覆蓋層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議功能與運(yùn)行在物理命名空間的MANET路由協(xié)議無(wú)縫地結(jié)合起來(lái)，其目的是利用P2P計(jì)算模式對(duì)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)具有良好支持這一優(yōu)點(diǎn)，將其有效地應(yīng)用到無(wú)限自組織網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)中，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用。本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了這一算法，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)越性能。

1 DSR協(xié)議和P2P技術(shù)

1.1 DSR協(xié)議

DSR協(xié)議是最早采用按需路由思想的路由協(xié)議［5］。其實(shí)現(xiàn)方式是中間節(jié)點(diǎn)不用維護(hù)去往全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)的路由信息。當(dāng)有分組需要發(fā)送并且本地路由表中沒(méi)有到目的節(jié)點(diǎn)的路由時(shí)，協(xié)議將啟動(dòng)路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)算法，從而實(shí)現(xiàn)源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間路徑的發(fā)現(xiàn)和維護(hù)。

DSR的優(yōu)點(diǎn)是中間節(jié)點(diǎn)不用維護(hù)去往全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)的路由信息，而且可以避免出現(xiàn)路由環(huán)路。它的缺點(diǎn)是每個(gè)數(shù)據(jù)分組都攜帶了路徑信息，造成協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)較大。而且也不適合網(wǎng)絡(luò)直徑大的自組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性不強(qiáng)［6］。

1.2 P2P技術(shù)和Chord算法

目前三代主流P2P路由模型為集中目錄式P2P網(wǎng)絡(luò)路由模型（第一代P2P路由模型），非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)路由模型（第二代P2P路由模型）以及結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)路由模型（第三代P2P路由模型），其中研究最多應(yīng)用最廣的是結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)路由模型［7］。其模型中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)存儲(chǔ)少量路由信息，實(shí)現(xiàn)源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)間的消息路由功能。該模型取締了泛洪算法，有效減少節(jié)點(diǎn)消息發(fā)送數(shù)量，使P2P網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性得到了增強(qiáng)。

Chord是最為典型的非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)路由模型［8］。在Chord模型中，系統(tǒng)通過(guò)哈希算法給網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)和資源分別賦予一個(gè)標(biāo)識(shí)符，這些標(biāo)識(shí)符按照一定的規(guī)則排列形成一個(gè)環(huán)（如圖1所示），環(huán)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有其自己的路由表（在Chord中被稱(chēng)為Finger table），并通過(guò)查詢(xún)?cè)撀酚杀磉M(jìn)行消息的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。

圖1 Chord路由表結(jié)構(gòu)及消息轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程

1.3 結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)和 MANET路由技術(shù)的交叉研究

結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線(xiàn)移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)具有相似之處，見(jiàn)表1。

通過(guò)觀察研究?jī)煞N網(wǎng)絡(luò)的相似性特征可以預(yù)測(cè)，根據(jù)P2P技術(shù)與MANET技術(shù)的切合點(diǎn)從而產(chǎn)生新的MANET路由協(xié)議是可行的研究方向。因此在兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域分別選擇Chord模型和DSR協(xié)議作為研究對(duì)象，為下文對(duì)新算法的研究實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

表1 結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線(xiàn)移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)相似性比較

2 基于P2P計(jì)算模式的MANET路由協(xié)議：SPDSR

本節(jié)介紹一種基于P2P計(jì)算模式的新型MANET路由模型，在主流反應(yīng)式MANET路由協(xié)議DSR的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入基于DHT的分布式命名機(jī)制、新型路由表以及一系列優(yōu)化策略，有效地建立起一個(gè)基于MANET架構(gòu)的完全分布式自組網(wǎng)路由協(xié)議——SPDSR。新路由模型實(shí)現(xiàn)了DSR和Chord算法的結(jié)合，并繼承了DSR所有動(dòng)態(tài)特征和優(yōu)點(diǎn)。

2.1 SPDSR模型基本設(shè)計(jì)

與DSR一樣，SPDSR也是一個(gè)基于MANET的網(wǎng)絡(luò)層路由算法，消息的源節(jié)點(diǎn)及目的節(jié)點(diǎn)采用IP地址。不同的是，SPDSR為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配了唯一的節(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)（Node Identifier，NID），這些NID都屬于同一個(gè)連續(xù)的哈希環(huán)域空間，通過(guò)在這個(gè)空間上運(yùn)行P2P網(wǎng)絡(luò)路由算法，SPDSR有效實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)間的信息共享和消息通信。圖2描述了SPDSR的節(jié)點(diǎn)命名機(jī)制，其中圖2（a）描述了無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，圖2（b）顯示了圖2（a）中無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)所對(duì)應(yīng)邏輯命名空間的哈希環(huán)域空間結(jié)構(gòu)。

2.2 SPDSR路由算法

2.2.1 SPDSR路由發(fā)現(xiàn)算法

SPDSR路由發(fā)現(xiàn)算法通過(guò)按需機(jī)制查找通往指定目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的源路由，路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程一般均由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)的路由更新過(guò)程調(diào)用。不同于DSR的是［9］，SPDSR路由發(fā)現(xiàn)算法僅查詢(xún)每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)指定路由表項(xiàng)對(duì)應(yīng)下一跳節(jié)點(diǎn)的源路由，并采用多跳路由的方式將路由消息經(jīng)過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)。SPDSR路由表（PRT，SPDSR Routing Table）的結(jié)構(gòu)如表2所示。

圖2 SPDSR節(jié)點(diǎn)命名機(jī)制

表2 SPDSR路由表結(jié)構(gòu)

在SPDSR路由算法中，每個(gè)路由表項(xiàng)負(fù)責(zé)所有NID屬于該路由表項(xiàng)對(duì)應(yīng)環(huán)域空間范圍（NRI）內(nèi)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路由，無(wú)需像DSR一樣針對(duì)每個(gè)不同目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路由查詢(xún)消息進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)，因此SPDSR下廣播機(jī)制造成的網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)擔(dān)將大大減少。

2.2.2 SPDSR路由表查詢(xún)算法

SPDSR的路由表查詢(xún)算法是基于P2P計(jì)算模式的結(jié)構(gòu)化覆蓋層網(wǎng)絡(luò)路由查詢(xún)算法，其采用的路由表查詢(xún)機(jī)制與Chord算法的路由發(fā)現(xiàn)機(jī)制原理類(lèi)似。在SPDSR中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的IP地址通過(guò)哈希雜湊運(yùn)算獲得對(duì)應(yīng)的NID和KID，這兩個(gè)識(shí)別碼具有嚴(yán)格的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此只要目標(biāo)節(jié)點(diǎn)存在于網(wǎng)絡(luò)中，SPDSR就能通過(guò)消息在節(jié)點(diǎn)間的多跳轉(zhuǎn)發(fā)定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。而這一多跳過(guò)程是通過(guò)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)機(jī)在其信號(hào)傳輸范圍內(nèi)，與其它節(jié)點(diǎn)建立連接完成的。

2.2.3 SPDSR路由維護(hù)算法

（1）移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的加入（mobile node join）

在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，SPDSR不對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的路由表進(jìn)行初始化，而僅當(dāng)有某種消息路由需求時(shí)，才按需啟動(dòng)路由表項(xiàng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制，實(shí)時(shí)構(gòu)建相應(yīng)路由表項(xiàng)。

（2）移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的退出（mobile node departure）

在SPDSR中，節(jié)點(diǎn)的退出可分為正常退出和異常退出。對(duì)于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)異常退出，系統(tǒng)將不采取任何動(dòng)作；對(duì)于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)正常退出，系統(tǒng)將進(jìn)行以下動(dòng)作：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)B首先向其后繼節(jié)點(diǎn)C和前繼節(jié)點(diǎn)A發(fā)送一個(gè)退出請(qǐng)求消息（QREQ），C和A接收到該消息后，將分別更新自己的前繼和后繼節(jié)點(diǎn)，從而使哈希環(huán)的完整性得到了保證。

2.3 SPDSR路由算法優(yōu)化策略

2.3.1 偵聽(tīng)技術(shù)

DSR中一個(gè)重要的優(yōu)化策略是偵聽(tīng)技術(shù)，即偵聽(tīng)通過(guò)本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)分組和路由響應(yīng)分組，從而獲取通往網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)的路由信息。SPDSR繼承了這一優(yōu)化策略，但不同于DSR的是，SPDSR中的節(jié)點(diǎn)僅偵聽(tīng)并提取通往本節(jié)點(diǎn)路由表項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的下一跳節(jié)點(diǎn)的源路由信息，有效降低了路由更新和維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)［10］。

2.3.2 源路由檢測(cè)機(jī)制與phello協(xié)議

源路由檢測(cè)機(jī)制和phello協(xié)議是為了解決SPDSR中的繞路問(wèn)題而引入的兩種優(yōu)化機(jī)制。源路由檢測(cè)機(jī)制的基本思想就是每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在發(fā)起一次路由查詢(xún)請(qǐng)求或轉(zhuǎn)發(fā)某個(gè)路由查詢(xún)消息時(shí)，應(yīng)首先通過(guò)判斷目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否存在于路由表項(xiàng)中某條源路由的中間節(jié)點(diǎn)之中，如果是，則從該源路由中提取通往目的節(jié)點(diǎn)的路由信息，并直接返回給路由查詢(xún)發(fā)起節(jié)點(diǎn)。

phello協(xié)議采用按需發(fā)送機(jī)制，僅當(dāng)某節(jié)點(diǎn)需要發(fā)起一次路由查詢(xún)請(qǐng)求或者轉(zhuǎn)發(fā)某個(gè)路由查詢(xún)消息時(shí)，才向其無(wú)線(xiàn)信號(hào)范圍內(nèi)的相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送hello消息以獲得相鄰節(jié)點(diǎn)的列表信息，其目的是降低phello協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成的路由開(kāi)銷(xiāo)。

總之，通過(guò)一系列算法優(yōu)化策略的引入，進(jìn)一步提高了模型的路由性能，有效地建立起一個(gè)基于MANET架構(gòu)的完全分布式自組網(wǎng)路由協(xié)議。

3 基于NS－2的SPDSR的仿真

3.1 SPDSR協(xié)議的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

SPDSR協(xié)議是在DSR協(xié)議的基礎(chǔ)上，結(jié)合P2P計(jì)算模式建立起來(lái)的。其目的是通過(guò)Chord算法與DSR的結(jié)合，將P2P網(wǎng)絡(luò)路由算法的優(yōu)點(diǎn)有效移植到新型MANET路由協(xié)議之中。因此SPDSR在DSR中已有類(lèi)的基礎(chǔ)上，添加了新的類(lèi)，如圖3所示。

（1）用于存放運(yùn)行時(shí)用到的常量的MyConst類(lèi)；

（2）用于連續(xù)hash函數(shù)構(gòu)造的哈希構(gòu)造類(lèi)Hash；

（3）用于維護(hù)全局Chord環(huán)節(jié)點(diǎn)的Chord環(huán)類(lèi)Chord－Cycle；

（4）用于存放節(jié)點(diǎn)類(lèi)信息的Chord環(huán)節(jié)點(diǎn)類(lèi)Chord－Node；

圖3 SPDSR中添加的類(lèi)及類(lèi)之間的關(guān)系

（5）用于節(jié)點(diǎn)路由表維護(hù)和管理的節(jié)點(diǎn)管理類(lèi)NIDManager；

（6）算法路由表PRTTable；

（7）存儲(chǔ)路由信息的路由表項(xiàng)類(lèi)PRTEntry。

哈希構(gòu)造類(lèi)Hash將節(jié)點(diǎn)的地址通過(guò)哈希運(yùn)算映射成一個(gè)哈希環(huán)域空間結(jié)構(gòu)，有效實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)間的信息共享和消息通信；類(lèi)ChordNode用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)Id值和下一節(jié)點(diǎn)指針的信息，通過(guò)Chord環(huán)類(lèi)ChordCycle對(duì)其信息的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)了在Chord環(huán)中節(jié)點(diǎn)查詢(xún)，插入，刪除的功能，維護(hù)了全環(huán)節(jié)點(diǎn)的秩序；類(lèi)NIDManager的功能是標(biāo)識(shí)節(jié)點(diǎn)NID和定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)NID，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)點(diǎn)路由表的維護(hù)和管理。

路由表項(xiàng)類(lèi)PRTEntry包含NHID，路由表路徑的實(shí)際長(zhǎng)度等信息，用于查看NHSR中是否包含到destId的節(jié)點(diǎn)路徑。一個(gè)節(jié)點(diǎn)的所有路由表項(xiàng)構(gòu)成這個(gè)節(jié)點(diǎn)的算法路由表PRTTable，加入這個(gè)類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)初始化PRTEntry，更新PRTEntry中的路由表路徑等功能。

3.2 NS－2分裂對(duì)象模型擴(kuò)展［11－12］

NS－2支持有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的有關(guān)TCP、路由、多播等協(xié)議的模擬，且只支持4種主要自組網(wǎng)路由協(xié)議（DSDV、DSR、TORA和 AODV）。為了在NS－2中添加新協(xié)議，需要擴(kuò)展NS－2分裂對(duì)象模型，其步驟為：添加tcl的新協(xié)議類(lèi)；添加新協(xié)議支持；新協(xié)議初始化。

對(duì)新協(xié)議做仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要在仿真程序中添加對(duì)新協(xié)議支持。即在仿真程序中添加以下代碼：

3.2.1 添加tcl的新協(xié)議類(lèi)

針對(duì)新算法SPDSR，需要添加tcl類(lèi)SPDSRNode，并初始化參數(shù)。在類(lèi)SPDSRNode中主要是對(duì)SPDSRAgent類(lèi)功能的tcl封裝，具體包括：配置模擬環(huán)境參數(shù)、新算法的初始化方法、添加接口參數(shù)的設(shè)置、參數(shù)重置方法和初始化參數(shù)等過(guò)程。

3.2.2 ns－lib.tcl中添加新協(xié)議支持

ns－lib.tcl中定義的模擬器類(lèi)Simulator在創(chuàng)建無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)時(shí)調(diào)用了函數(shù)create－wireless－node，為了增加對(duì)新路由協(xié)議SPDSR的支持，需要增加SPDSR啟動(dòng)入口（MYMself at 0.0"MYMnode start－spdsr"）、對(duì)SPDSR節(jié)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和綁定SPDSR節(jié)點(diǎn)代理類(lèi)。

3.2.3 新協(xié)議初始化

在tcl/lib/ns－default.tcl中 添 加 對(duì) SPDSR 初 始 值 的 設(shè)置，代碼如下：

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

本實(shí)驗(yàn)?zāi)M在1000＊1000m，節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度1m/s，數(shù)據(jù)流類(lèi)型為cbr的單兵場(chǎng)景中，節(jié)點(diǎn)規(guī)模變化（節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)分別為50，70，100，200，300，400，500個(gè)）對(duì)分組投遞率，平均端到端延時(shí)，路由開(kāi)銷(xiāo)，吞吐量這4個(gè)性能指標(biāo)的影響。通過(guò)對(duì)DSR和SPDSR這兩種路由協(xié)議性能的比較，論證SPDSR在大規(guī)模無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢(shì)。

4.1 分組投遞率（packet delieve ratio，PDR）

如圖4所示，兩種協(xié)議的分組投遞率在中小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中性能差別不大；當(dāng)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)增加即網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)，性能均有所下降。其中DSR在節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)超過(guò)200個(gè)之后，其分組投遞率下降速度陡然加快，而SPDSR雖然也有下降趨勢(shì)，但下降速度比較緩慢。在200個(gè)節(jié)點(diǎn)以后隨著節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的繼續(xù)增加，SPDSR對(duì)DSR的優(yōu)勢(shì)更加明顯。因此在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中，SPDSR在分組投遞率方面具有更為良好的表現(xiàn)。

圖4 分組投遞率性能比較

4.2 平均端到端延時(shí)（average end－to－end delay，AED）

圖5顯示隨著節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的增加，端到端延時(shí)整體呈上升趨勢(shì)。其中在中小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里，兩種協(xié)議的端到端延時(shí)較低且差別不大。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變大時(shí)，DSR的端到端延時(shí)陡然增加，而SPDSR的這一性能未發(fā)生很大波動(dòng)，并且有下降的趨勢(shì)。這是由于新算法引入了源路由檢測(cè)機(jī)制、PHello協(xié)議以及鄰居節(jié)點(diǎn)表，解決了結(jié)構(gòu)化P2P覆蓋層網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)應(yīng)用到無(wú)線(xiàn)移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中帶來(lái)的繞路問(wèn)題，消息轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)大大減少，從而降低了端到端延時(shí)［13］。

圖5 端到端延時(shí)性能比較

4.3 路由開(kāi)銷(xiāo)（routload）

圖6顯示的是協(xié)議在路由開(kāi)銷(xiāo)方面的表現(xiàn)。從圖中可以觀察到，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變大時(shí)，SPDSR的路由開(kāi)銷(xiāo)明顯低于DSR，這是由于新協(xié)議將每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)必須保存和維護(hù)的路由表項(xiàng)數(shù)控制為O（log（N））（N為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)總數(shù)），使它的路由存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)，路由發(fā)現(xiàn)和維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)大大低于其他協(xié)議［14］。

圖6 路由開(kāi)銷(xiāo)性能比較

4.4 吞吐量（thoughout）

從圖7中我們可以看到和前幾幅圖類(lèi)似的情況，即在中小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中，SPDSR的吞吐量與DSR協(xié)議差別不大，而隨著節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)增加，DSR的吞吐量明顯低于SPDSR，這充分體現(xiàn)了SPDSR在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中良好的通信性能。

5 結(jié)束語(yǔ)

圖7 吞吐量性能比較

本文介紹了一種基于P2P計(jì)算模式的新型MANET路由協(xié)議——SPDSR，并實(shí)現(xiàn)了其在NS2上的設(shè)計(jì)與仿真。通過(guò)觀察DSDV，AODV，DSR這3種協(xié)議在分組投遞率，端到端延時(shí)，第一個(gè)封包到達(dá)時(shí)間，路由開(kāi)銷(xiāo)，吞吐量這5個(gè)指標(biāo)的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)DSR的整體性能要優(yōu)于另外兩種協(xié)議［15］，這充分說(shuō)明選擇DSR作為研究對(duì)象并建立新的協(xié)議是具有實(shí)驗(yàn)依據(jù)的，是在考慮了多種因素的前提下作出的正確選擇。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)我們可以得出結(jié)論，即SPDSR在大規(guī)模無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的幾個(gè)主要性能指標(biāo)要明顯優(yōu)于另外3種協(xié)議，這與SPDSR的原理相一致。新協(xié)議的這一特點(diǎn)增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，提升了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性能。總之，SPDSR是一種極具開(kāi)發(fā)潛力的新的路由協(xié)議，相信在今后不斷深入研究和實(shí)際應(yīng)用中將得到更好的發(fā)展和完善。

［1］LI Zupeng.Study in MANET routing protocol base on P2P computing model ［D］.Beijing：Institute of Computing Technology，Chinese Academy of Science，2007：38－50（in Chinese）.［李祖鵬.基于P2P計(jì)算模式的MANTE路由協(xié)議研究［D］.北京：中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)研究所，2007：38－50.］

［2］PAN Lili.Performance simulation for ZRP route protocols in Ad hoc network ［J］.Computer Engineering and Design，2010，30（12）：2948－2950（in Chinese）.［盤(pán)莉 莉.Ad hoc網(wǎng)絡(luò)ZRP路由協(xié)議的性能仿真 ［J］.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2010，30（12）：2948－2950.］

［3］MENG Hao，ZHONG Zhangdui，AI Bo.Performance comparison and evaluation of the routing protocols in Ad Hoc Network ［J］.Information and Electronic Engineering，2009，7（2）：151－155（in Chinese）.［孟昊，鐘章隊(duì)，艾渤.Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究及其性能比較 ［J］.信息與電子工程，2009，7（2）：151－155.］

［4］KE Zhiheng，CHENG Rongxiang，DENG Dejuan.NS2simulation experiment－multimedia and wireless network communication ［M］.Beijing：Electronics Industry Press，2009：15－17（in Chinese）.［柯志亨，程榮祥，鄧德雋.NS2仿真實(shí)驗(yàn)－多媒體和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信 ［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2009：15－17.］

［5］LUO Qiao，CHEN Jing，HUANG Chonghui，et al.Study of MANET routing evaluation model Based on Best－First ［C］.IEEE Internationan Conference on Wireless Communications，Networking and Information Security，2010：329－332.

［6］CHEN Jing，LUO Qiao，HUANG Conghui.The research on clustering algorithm of position forecast based on DSR ［J］.Journal of Air Force Engineering University，2011，12（1）：55－58（in Chinese）.［陳靖，羅樵，黃聰會(huì)，等.基于DSR的位置預(yù)測(cè)分簇算法研究 ［J］.空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2011，12（1）：55－58.］

［7］ZHANG Zhen，WANG Xiaoming.Research on Chord lookup algorithm for peer－to－peer network ［J］.Computer Engineering and Application，2006，42（11）：147－152（in Chinese）. ［張震，王曉明.對(duì)等網(wǎng)中Chord資源查找算法研究 ［J］.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2006，42（11）：147－152.］

［8］LUO Qiao，CHEN Jing，GUO Yichen，et al.The study of structured P2Prouting protocol based on DHT ［J］.China Science and Technology Information，2011，8（77）：127－128（in Chinese）.［羅樵，陳靖，郭一辰，等.基于DHT的結(jié)構(gòu)化P2P路由協(xié)議研究 ［J］.中國(guó)科技信息，2011，8（77）：127－128.］

［9］ZHOU Jingxiang，LI Layuan.Optimized in DSR routing protocol of Ad hoc networks ［J］.Computer Application Research，2006，23（12）：292－294（in Chinese）.［周敬祥，李臘元.Ad hoc網(wǎng)絡(luò)DSR路由協(xié)議的優(yōu)化 ［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2006，23（12）：292－294.］

［10］Mohammad Shahidul Hasan，Christopher Harding，Hongnian Yu.Modeling delay and packet drop in network control system using network simulator NS2 ［J］.International Journal of Automation and Computing，2005：187－194.

［11］SONG Ling，LIU Bolan.Study and implementation of adding routing protocols in NS2 ［J］.Journal of Communication and Computer，2006，3（10）：33－37（in Chinese）. ［宋玲，劉勃蘭.NS2中添加路由協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn) ［J］.通信和計(jì)算機(jī)，2006，3（10）：33－37.］

［12］CHEN Yajun，XIAO Jianhua.Network simulation and protocol extension based on NS－2 ［J］.Computer Syetem Application，2005，14（5）：84－87（in Chinese）.［陳亞軍，肖建華.基于NS－2的網(wǎng)絡(luò)仿真與擴(kuò)展 ［J］.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2005，14（5）：84－87.］

［13］TAN Feng，F(xiàn)U Xuezheng，ZHANG Yanqing，et al.A genetic algorithm－based method for feature subset selection ［J］.Soft Computing，2007，12（2）：111－120.

［14］BAI Rujiang，WANG Xiaoyue，LIAO Junhua.Combination of rough sets and genetic algorithms for text classification ［C］.Proceedings of the 2nd International Conference on Autonomous Intelligent Systems：Agents and Data Mining，2007：256－268.

［15］CHEN Fujiang.Ad Hoc network routing protocol compare study and DSR optimizing ［D］.Nanjing University of Science，2008：50－55（in Chinese）.［陳復(fù)將.Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的比較研究與DSR協(xié)議的優(yōu)化 ［D］.南京：南京理工大學(xué)，2008：50－55.］