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基于OPENWRT的无线自组网路由协议研究与实现

作　者: 柴锐锋
导　师: 杨孝宗
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: AODV OPENWRT Linux 无线自组网
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


Ad Hoc网络源于70年代DARPA研究的移动分组无线网络,具有动态变化的网络拓扑结构、有限的资源、多跳通信等区别于普通网络的特性。由于它不依赖固定的基础通信设施,没有中心控制节点,抗毁性强,因此适用于许多网络布线存在困难的环境,如战场、地震救援等紧急场合;同时因为移动Ad Hoc网络组网灵活、费用低廉,还被广泛用于工业和商业用途中。本论文在国家高技术新领域项目“移动计算系统接口与集成技术”的支持下,进行了AODV路由协议的研究,设计并实现了基于OPENWRT的AODV节点。首先对Ad Hoc网络进行了概述,描述了使用RREQ、RREP和RERR实现AODV协议路由发现和路由维护的过程。在此基础上,对OPENWRT的框架进行了系统的论述,按照AODV节点功能分为不同模块,给出了Netfilter模块、输入处理模块、Socket模块、AODV线程模块、定时器队列模块和输出处理模块等模块的详细设计过程,然后生成AODV可加载模块添加到OPENWRT上执行。其中OPENWRT中间件集成了Linux内核,配备了包安装工具,可以进行交叉编译我们的C程序和修改内核。最后,利用生成的AODV节点进行了测试。确定了测试的总体目标、测试环境和参数设置,给出了节点的具体实现过程,针对节点本身和AODV网络分别设计测试方案,测试结果表明本文的AODV实现符合设定目标。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-13
  1.1 课题背景  8
  1.2 Ad Hoc 网络概述  8-11
    1.2.1 Ad Hoc 网络分类  10-11
    1.2.2 Ad Hoc 网络应用  11
  1.3 论文的主要内容  11-13
第2章 AODV 协议原理  13-23
  2.1 AODV 协议概述  13-14
  2.2 路由发现  14-20
    2.2.1 RREQ 的产生  14-16
    2.2.2 RREQ 的控制传播  16
    2.2.3 RREQ 的处理与转发  16-17
    2.2.4 RREP 的生成  17-19
    2.2.5 RREP 的接收与转发  19-20
    2.2.6 Hello 消息  20
  2.3 路由维护  20-22
    2.3.1 RERR  20-21
    2.3.2 路由的过期与删除  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章 基于OPENWRT 的AODV 实现  23-46
  3.1 OPENWRT 介绍  23-26
    3.1.1 OPENWRT 环境  23-24
    3.1.2 OPENWRT 网络接口  24-26
  3.2 AODV 的实现  26-29
    3.2.1 总体实现概述  26-28
    3.2.2 AODV 在系统中的位置  28-29
    3.2.3 AODV 在Linux 中的实现方式  29
  3.3 重要数据结构设计  29-36
    3.3.1 RREQ 包  30
    3.3.2 RREP 包  30-32
    3.3.3 RRER 包  32
    3.3.4 路由表项  32-33
    3.3.5 任务队列  33-34
    3.3.6 数据包队列  34-36
    3.3.7 洪泛队列  36
  3.4 各模块详细设计  36-44
    3.4.1 Netfilter 模块  36-38
    3.4.2 输入与输出模块  38-40
    3.4.3 Socket 模块  40-41
    3.4.4 定时器队列模块  41-43
    3.4.5 AODV 线程模块  43-44
  3.5 本章小结  44-46
第4章 AODV 协议测试  46-56
  4.1 测试总体设计  46-49
    4.1.1 测试目标  46
    4.1.2 测试环境  46-47
    4.1.3 测试节点的具体实现  47-48
    4.1.4 测试参数配置  48-49
  4.2 测试结果  49-55
    4.2.1 节点测试  49-52
    4.2.2 网络测试  52-55
  4.3 本章小结  55-56
结论  56-57
参考文献  57-62
致谢  62

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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