移动自组网络路由技术分析(附件)【字数：12014】
摘 要随着2G、4G和未来5G通信的不断更新，以现代交换技术为基础的移动通信在越来越多的领域得到了应用。移动自组网络以分组网络技术为基础，是无线电台的计算机软硬件的结合。由于无固定基础设施、无中心且多跳等特点，移动自组网络已成为战术互联网的核心技术，而且近年来在民用方面也越来越受用。移动自组网络的优势在于依靠现在路由交换技术，可以临时建立小型通信系统，能够保证通信数据可靠、快速、实时地传输。相比传统有线通信系统，移动自组网络数据传输速度更快，安全性更高，稳定可靠性更强。但是由于移动自组网络基础设施的缺乏、拓扑结构的动态变化、难以控制节点的移动以及无线信道开放等原因，容易遭到一些攻击。因此，安全路由协议的设计尤为重要。本论文主要研究了移动自组网络的路由技术，着重分析了路由的安全问题以及两个按需路由协议——AODV路由协议和DSR路由协议。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究的意义 2
1.3 论文架构 3
第二章 移动自组网络路由技术 4
2.1 移动自组网络的定义 4
2.2 移动自组网络的体系结构 4
2.3 移动自组网络路由协议 6
2.4 本章小结 8
第三章 移动自组网络路由协议安全性分析 9
3.1 路由协议的安全特性与问题 9
3.2 系统中协议遇到的攻击类型 11
3.3 本章小结 12
第四章 按需路由协议的分析 13
4.1 DSR路由协议 13
4.2 AODV路由协议 14
4.3 理想移动自组网络路由协议的特性 16
4.4 本章小结 17
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1 课题背景
随着现代技术的不断更新和进步，人们对移动通信的要求越来越高，移动通信也成为经济发展与社会进步的一个关键因素。移动通信也可分为有固定基站支持和无固定基站支持两大类。
在现实生活中，如一些有固定基站的移动通信基干网如GSM( *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
Global System for Mobile Communication)[1]、CDMA(Code Division Multiple Access)[2]、CDPD(Cell Digital Packet Data Network)[3]都已被广泛应用。然而这些网络都仅适用于有基干网的网络，对于不存在基干网或基干网遭到破坏导致无法通信的区域，例如军事战斗区、环境恶劣的海面上沙漠中、一些遭到地震等灾害的地区以及原本存在基干网但不方便使用的区域，这些网络就不能够满足使用需求。在军事上等一些紧急情况下，为了实现信息的有效传送，就需要我们快速的临时建立一个移动通信网络。为了满足这样的需求，移动自组网络(Moblie Ad Hoc Internet、MANETs)作为移动通信的一种新的特殊的形式就诞生了。
移动自组网络是一种多跳、无中心的自组织网络[4]。移动自组网络最开始为PRNET（分组无线网，Packet Radio Network），它最大的优点是不依赖任何固定的基站，是移动节点的结合，能够不利用现有基站就以可提供终端与终端之间的快速通信。其逻辑网络结构示意图如图11所示。
图11 移动Ad Hoc网络逻辑结构示意图
基于移动自组网络多跳、无线、动态等特点以及未来移动通信在军事上的作战需求，移动自组网络在军事领域很适用。主要原因有：
（1）在作战过程中需要不断移动，这就需要一个能够应对不断移动位置的同步移动网络，来配合部队作战，并及时收到战况等资讯。
（2）固定移动通信存在易被敌方监听和攻击的弱点。
（3）战争中需要有高自愈能力、高抗干扰能力、高抗毁能力、高可靠性、灵活的移动网络。
移动自组网络还可以作为补充手段应用于民用通信领域以及灾害援助。在个人通信领域中，移动自组网络可实现电子通讯设备（如手机、笔记本电脑、PAD）之间的互通；在商业通信领域中，可以通过移动自组网络的形式组建一个临时网络来智能办公，在大型移动会议中也可以及时传递信息。另外在地震等自然灾害等紧急场合和偏远地区援救，也会需要移动自组网络。因此移动自组网络具有非常广阔的发展前景，移动自组网络对于提高国家的综合实力和增强军事力量有着重要的意义，并会产生巨大的经济效益。
移动自组网络能够满足人们对通信越来越多的需求，在各种特殊复杂的环境下为用户提供良好的通信服务，必将受到越来越多人的重视，运用到越来越多的领域，因此移动自组网络不仅前景广阔，在民用方面也有着很大的社会效益。然而路由协议作为移动自组网络的一个重要因素，它是移动自组网络能否稳定运行的关键，目前还存在一些安全问题和不足之处。移动自组网络的发展则需要在路由协议方面进行深入而广泛的研究，移动自组网络技术在此基础上也会越来越成熟。
移动自组网络中，节点是可以不断移动的，因此网络拓扑结构总处在不断变化中，再加上移动自组网络还具有常规无线系统的全部特性，这就使得移动自组网络在安全方面存在很多问题，比如路由协议的安全问题就比传统的有线网络复杂很多。基于移动自组网络存在一些特殊的安全威胁，移动自组网络并不适用传统路由安全机制。
1.2 课题研究的意义
IETF（Internet工程任务组）在1997年成立了一个关于MANET的工作组，负责研究移动自组网络[5]。还有一些研究机构和学术会议对于MANET的活跃研究也推动了移动自组网络的发展。在移动自组网络路由协议的研究方面国内外都取得了一定的成就，IETF公布了许多关于路由协议的标准和草案。在移动自组网络路由协议的研究上面，虽然也有一些方案，但是这些方案在安全性、性能、实用性方面还是存在很大的不足。移动自组网络最早应用于军事领域，军事应用的环境特殊决定了对安全的高要求，研究移动自组网络安全也有着重要意义。
路由问题作为网络应用的基础，对于任何网络都是最重要的问题。路由协议与拓扑结构、链路技术有着紧密的联系，对于不同的网络用到的路由类型也不同。无线自组网络的拓扑结构变化快速，链路的速率、干扰等问题与有线网络不同，面对这些问题，原有的路由协议满足不了这类需求，这就需要新的路由协议来解决这些问题。
路由协议从功能上讲，是移动通信网络中将数据从源节点引导到目的节点的一套机制。目前一些典型的路由协议有：DSDV[6]、DSR[7]、AODV[8]、OLSR[9]等，这些路由协议都有自己特殊的地方且应用于特定的场所。由于网络拓扑结构不断变化、节点能力不足、带宽有限、安全性不足、控制方式分散等一系列问题，路由协议的设计变得复杂，目前路由协议的研究仍是移动自组网络中最重要的部分，本文的主要研究路由技术方面的内容。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究的意义 2
1.3 论文架构 3
第二章 移动自组网络路由技术 4
2.1 移动自组网络的定义 4
2.2 移动自组网络的体系结构 4
2.3 移动自组网络路由协议 6
2.4 本章小结 8
第三章 移动自组网络路由协议安全性分析 9
3.1 路由协议的安全特性与问题 9
3.2 系统中协议遇到的攻击类型 11
3.3 本章小结 12
第四章 按需路由协议的分析 13
4.1 DSR路由协议 13
4.2 AODV路由协议 14
4.3 理想移动自组网络路由协议的特性 16
4.4 本章小结 17
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1 课题背景
随着现代技术的不断更新和进步，人们对移动通信的要求越来越高，移动通信也成为经济发展与社会进步的一个关键因素。移动通信也可分为有固定基站支持和无固定基站支持两大类。
在现实生活中，如一些有固定基站的移动通信基干网如GSM( *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
Global System for Mobile Communication)[1]、CDMA(Code Division Multiple Access)[2]、CDPD(Cell Digital Packet Data Network)[3]都已被广泛应用。然而这些网络都仅适用于有基干网的网络，对于不存在基干网或基干网遭到破坏导致无法通信的区域，例如军事战斗区、环境恶劣的海面上沙漠中、一些遭到地震等灾害的地区以及原本存在基干网但不方便使用的区域，这些网络就不能够满足使用需求。在军事上等一些紧急情况下，为了实现信息的有效传送，就需要我们快速的临时建立一个移动通信网络。为了满足这样的需求，移动自组网络(Moblie Ad Hoc Internet、MANETs)作为移动通信的一种新的特殊的形式就诞生了。
移动自组网络是一种多跳、无中心的自组织网络[4]。移动自组网络最开始为PRNET（分组无线网，Packet Radio Network），它最大的优点是不依赖任何固定的基站，是移动节点的结合，能够不利用现有基站就以可提供终端与终端之间的快速通信。其逻辑网络结构示意图如图11所示。
图11 移动Ad Hoc网络逻辑结构示意图
基于移动自组网络多跳、无线、动态等特点以及未来移动通信在军事上的作战需求，移动自组网络在军事领域很适用。主要原因有：
（1）在作战过程中需要不断移动，这就需要一个能够应对不断移动位置的同步移动网络，来配合部队作战，并及时收到战况等资讯。
（2）固定移动通信存在易被敌方监听和攻击的弱点。
（3）战争中需要有高自愈能力、高抗干扰能力、高抗毁能力、高可靠性、灵活的移动网络。
移动自组网络还可以作为补充手段应用于民用通信领域以及灾害援助。在个人通信领域中，移动自组网络可实现电子通讯设备（如手机、笔记本电脑、PAD）之间的互通；在商业通信领域中，可以通过移动自组网络的形式组建一个临时网络来智能办公，在大型移动会议中也可以及时传递信息。另外在地震等自然灾害等紧急场合和偏远地区援救，也会需要移动自组网络。因此移动自组网络具有非常广阔的发展前景，移动自组网络对于提高国家的综合实力和增强军事力量有着重要的意义，并会产生巨大的经济效益。
移动自组网络能够满足人们对通信越来越多的需求，在各种特殊复杂的环境下为用户提供良好的通信服务，必将受到越来越多人的重视，运用到越来越多的领域，因此移动自组网络不仅前景广阔，在民用方面也有着很大的社会效益。然而路由协议作为移动自组网络的一个重要因素，它是移动自组网络能否稳定运行的关键，目前还存在一些安全问题和不足之处。移动自组网络的发展则需要在路由协议方面进行深入而广泛的研究，移动自组网络技术在此基础上也会越来越成熟。
移动自组网络中，节点是可以不断移动的，因此网络拓扑结构总处在不断变化中，再加上移动自组网络还具有常规无线系统的全部特性，这就使得移动自组网络在安全方面存在很多问题，比如路由协议的安全问题就比传统的有线网络复杂很多。基于移动自组网络存在一些特殊的安全威胁，移动自组网络并不适用传统路由安全机制。
1.2 课题研究的意义
IETF（Internet工程任务组）在1997年成立了一个关于MANET的工作组，负责研究移动自组网络[5]。还有一些研究机构和学术会议对于MANET的活跃研究也推动了移动自组网络的发展。在移动自组网络路由协议的研究方面国内外都取得了一定的成就，IETF公布了许多关于路由协议的标准和草案。在移动自组网络路由协议的研究上面，虽然也有一些方案，但是这些方案在安全性、性能、实用性方面还是存在很大的不足。移动自组网络最早应用于军事领域，军事应用的环境特殊决定了对安全的高要求，研究移动自组网络安全也有着重要意义。
路由问题作为网络应用的基础，对于任何网络都是最重要的问题。路由协议与拓扑结构、链路技术有着紧密的联系，对于不同的网络用到的路由类型也不同。无线自组网络的拓扑结构变化快速，链路的速率、干扰等问题与有线网络不同，面对这些问题，原有的路由协议满足不了这类需求，这就需要新的路由协议来解决这些问题。
路由协议从功能上讲，是移动通信网络中将数据从源节点引导到目的节点的一套机制。目前一些典型的路由协议有：DSDV[6]、DSR[7]、AODV[8]、OLSR[9]等，这些路由协议都有自己特殊的地方且应用于特定的场所。由于网络拓扑结构不断变化、节点能力不足、带宽有限、安全性不足、控制方式分散等一系列问题，路由协议的设计变得复杂，目前路由协议的研究仍是移动自组网络中最重要的部分，本文的主要研究路由技术方面的内容。
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