[发明专利]一种移动自组网地址自动分配协议在NS2中的模拟仿真方法

说明书

一种移动自组网地址自动分配协议在NS2中的模拟仿真方法，扩展NS2网络模拟平台，在NS2平台网络中有报文到来时，地址配制代理先于路由协议代理之前获取报文；若该报文属于地址配制协议报文，则地址配制代理处理完成后将报文丢弃；若该报文类型为路由代理报文，则地址配制代理先根据地址自动配制协议检测网络中是否存在地址冲突，有冲突则改变IP地址；其他类型的报文，则直接转给路由代理处理。本发明中对NS2平台进行了扩展，主要包括在路由代理之前嵌入地址配置代理和在原有GOD类中添加对模拟网络中节点编号和IP地址映射维护，使得其可以支持对网络地址自动分配协议的仿真。

技术领域

本发明涉及一种在NS2（Network Simulator 2）中模拟实现移动自组网地址自动分配的方法。

背景技术

移动自组网所具有的节点独立、无中心以及动态多跳等特性，使得其在军事应用、个人通信、灾难现场的救援和无线传感器网络等领域应用广泛。目前，移动自组网络的研究热点之一是如何有效地发现路由并建立系统路由表，所提出的协议主要分为主动式（或称表驱动式）、按需式（或称响应式）。表驱动路由协议中节点均维护一张包含到达目的节点路由信息的路由表，并根据网络拓扑的变化实时更新路由表，以尽量准确反映网络的拓扑结构正确路由。在按需驱动路由协议中，节点不需要实时更新维护路由信息，当需要时才查找并更新路由信息。

不论采用何种协议，在进行正常的路由通信前，网络中的节点需要首先配置有效的网络层地址，传统的地址配置协议采用的是类似服务器-客户端的结构，由固定的服务器来分配网内节点的地址，然而在移动自组网络中并不存在固定的中心节点来实施地址分配处理，同时，伴随着节点的加入、子网合并等而导致网内节点可能出现地址冲突的问题。因此，需要针对移动自组网络区别于传统无线网络的特点，研究相应的地址配置以及冲突解决的协议与算法。

针对预先分配网络地址不适用的场景，近些年来，业界提出了不少可用于移动自组网络的地址自动配置的方案，这些方案可以分为以下三类：1)基于冲突地址检测的分配机制；2)基于节点分层的地址分配机制；3)基于邻居代理的分配机制。还有一些方法难于归类，例如WeakDAD算法等，由于需要修改路由协议，降低了这类方法的实用性。

总体而言，设计、分析移动自组网络中的地址分配协议时，主要考察下面几类指标：

（1）可靠性：能够保证网络中不出现冲突地址，能够很好适应子网合并、拆分等拓扑变化；

（2）时效性：从开始时到完成配置过程所需要的时间尽量短；

（3）稳定性：在运行期间不应经常性地改变节点的地址导致正在进行的通信被打断；

（4）高效性：在配置过程中占用较少的计算开销及通信开销；

（5）地址回收：节点离开网络后，其使用的地址是否能够回收以备后续再次分配。

为了分析、验证上述指标，通常需要通过组建实际的网络或者基于模拟仿真平台进行，然而受限于成本、物理等因素，往往无法采用大规模的节点，对于网络的规模以及结果记录存在诸多限制；另一方面网络模拟仿真平台通常是面向传统互联网的，缺乏对该类协议仿真的支持，针对该问题，本文提出通过扩展NS2来实现对自动分配类协议模拟仿真的通用方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够解决地址冲突问题的实现移动自组网地址自动分配的方法。