WDM网络中基于多核心的组播路由算法

路由算法分类比较

路由算法是路由协议必须高效地提供其功能，尽量减少软件和应用的开销。路由器使用路由算法来找到到达目的地的最佳路由。关于路由器如何收集网络的结构信息以及对之进行分析来确定最佳路由，有两种主要的路由算法：总体式路由算法和分散式路由算法。采用分散式路由算法时，每个路由器只有与它直接相连的路由器的信息——而没有网络中的每个路由器的信息。这些算法也被称为DV（距离向量）算法。采用总体式路由算法时，每个路由器都拥有网络中所有其他路由器的全部信息以及网络的流量状态。这些算法也被称为LS（链路状态）算法。收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时，路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络，引发重新计算最佳路径，最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。路由算法的核心是路由选择算法，设计路由算法时要考虑的技术要素有： 1、选择最短路由还是最佳路由； 2、通信子网是采用虚电路操作方式还是采用数据报的操作方式； 3、采用分布式路由算法还是采用集中式路由算法； 4、考虑关于网络拓扑、流量和延迟等网络信息的来源； 5、确定采用静态路由还是动态路由。各路由算法的区别点包括：静态与动态、单路径与多路径、平坦与分层、主机智能与路由器智能、域内与域间、链接状态与距离向量。链接状态算法（也叫做短路径优先算法）把路由信息散布到网络的每个节点，不过每个路由器只发送路由表中描述其自己链接状态的部分。距离向量算法（也叫做 Bellman-Ford算法）中每个路由器发送路由表的全部或部分，但只发给其邻居。也就是说，链接状态算法到处发送较少的更新信息，而距离向量算法只向相邻的路由器发送较多的更新信息。 metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准，如路径长度。

路由算法分类

路由算法及分类路由算法及分类： 1、非自适应算法，静态路由算法不能根据网络流量和拓扑结构的变化更新路由表，使用静态路由表，也称为固定式路由选择算法。特点：简单，开销少；灵活性差。 2、自适应算法，动态路由算法可根据网络流量和拓扑结构的变化更新路由表。特点：开销大；健壮性和灵活性好。 3、最优化原则（optimality principle）如果路由器J 在路由器I 到K 的最优路由上，那么从J 到K 的最优路由会落在同一路由上。 4、汇集树（sink tree）从所有的源结点到一个给定的目的结点的最优路由的集合形成了一个以目的结点为根的树，称为汇集树；路由算法的目的是找出并使用汇集树。几种典型的路由选择算法： 1、最短路径路由算法（Shortest Path Routing） 1）基本思想构建子网的拓扑图，图中的每个结点代表一个路由器，每条弧代表一条通信线路。为了选择两个路由器间的路由，算法在图中找出最短路径。

2）测量路径长度的方法结点数量地理距离传输延迟距离、信道带宽等参数的加权函数 3）Dijkstra算法每个结点用从源结点沿已知最佳路径到本结点的距离来标注，标注分为临时性标注和永久性标注；初始时，所有结点都为临时性标注，标注为无穷大；将源结点标注为0，且为永久性标注，并令其为工作结点；检查与工作结点相邻的临时性结点，若该结点到工作结点的距离与工作结点的标注之和小于该结点的标注，则用新计算得到的和重新标注该结点；在整个图中查找具有最小值的临时性标注结点，将其变为永久性结点，并成为下一轮检查的工作结点；重复第四、五步，直到目的结点成为工作结点； 2、洪泛及选择洪泛算法 1）洪泛算法（Flooding）属于静态路由算法 a)基本思想把收到的每一个包，向除了该包到来的线路外的所有输出线路发送。

大型园区网络设计方案

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西南交通大学组网设计方案大型园区网络

西南交大一队第一章概述前言在二十一世纪教育改革中，世界各国都在加快教育现代化的步伐，其信息化程度的高低已成为当今世界衡量一个国家综合国力的重要标志。中国教育信息化在经过过去几年的建设后，国家教育科研网（CERNET）骨干已基本建成。大部分高校也已建设了自己的校园网络，对校内提供ISP服务。国家要求在今后5年内完成教育上网，即所有高校、职业学校、中学和小学拥有自己的校园网，并建设校园网将各个校区互联并提供与国家教育科研网和各运营商互联的接口。总体设计原则 1.先进性原则：计算机网络的先进性将通过网络构架的先进性、硬件设备的先进性、传输速率和协议选择、信息系统的先进性来体现。 2.实用性原则：采用的技术路线、产品应经过实践检验，被证明是成熟可靠的，设计结果能满足客户的需求并且行之有效。 3.可靠性原则：校园计算机网络的可靠性将通过选择能可靠运行的网络结构、选择可靠的网络和计算机硬件设备，以及选择可靠的网络操作系统和信息应用系统来体现。 4.安全性原则：通过加强内部访问控制和外部访问控制两方面来保证网络和信息安全。 5．开放性原则：采用标准通用的网络协议和信息传递方式，保证系统的开放性。 6.易管理性原则：从网络的结构和网络设备的易管理性来体现。网管员可以在网络的任意端口通过Web对设备进行管控，设备的所有端口的状态都会实时地显示出来。控制整个网络安全高效地运行。

7.经济性原则：相对国防、金融等机构，学校对网络建设的投入显然较低，这就要求建成的网络经济实用，具备很高的性能价格比;在技术性能和价格的平衡中，技术性能优先，兼顾价格校园网网络设计需求 1网络的应用 1、大容量的教学资源库、课件资源库。 2、Web、E-MAIL、FTP、BBS视频服务器、数据库服务器的应用。 3、办公自动化及办公收发文系统。 4、远程教育服务。 5、各种流媒体和各种应用平台服务 6、Intranet以及Internet技术应用。 2校园网络主干校园网络主要涉及40栋大楼：网络中心设在大楼1。集团共20个部门，分别在A、B、C、D楼各5各，每个部门用户数在100个左右。 1．主干采用千兆以太网，到桌面10/100兆自适应连接； 2．接入交换机至大楼交换机之间采用1000M互连； 3．大楼交换机至核心交换机之间采用1000M互联； 4．分别通过两个路由器连接到教育科研网CERNET和chinanet，实现与INTERNET的互联。 5．内部网络采用Intranet应用模式架构整个应用信息系统 6．骨干网技术要求 1) 满足对多媒体数据的要求，避免主干网络瓶颈的出现； 2) 提供子网划分、虚拟网技术和能力，解决内部网络的路由，实现较高的内部路由性能； 3) 具有高可靠性； 4) 保证传输的服务质量，提供必要的服务质量(QOS)、服务级别(COS)和服务类型(TOS)等； 5) 主干交换机的背叛交换容量不小于50G; 6) 高性能价格比。 7．布线系统技术要求

非常经典的组播路由与转发资料

组播路由与转发组播路由与转发简介在组播实现中，组播路由和转发分为三种表： 1，每个组播路由协议都有一个协议自身的路由表，如 PIM 路由表（PIM Routing-Table）；2，各组播路由协议的组播路由信息经过综合形成一个总的组播路由表（Multicast Routing-Table）； 3，组播转发表（Multicast Forwarding-Table）直接用于控制组播数据包的转发。组播路由表由一组（S，G）表项组成，其中（S，G）表示由源S 向组播组G 发送组播数据的路由信息。如果路由器支持多种组播路由协议，则其组播路由表中将包括由多种协议生成的组播路由。路由器根据组播路由和转发策略，从组播路由表中选出最优的组播路由，并下发到组播转发表中。 RPF 检查机制组播路由协议依赖于现有的单播路由信息、MBGP 路由或组播静态路由来创建组播路由表项。组播路由协议在创建组播路由表项时，运用了RPF（Reverse Path Forwarding，逆向路径转发）检查机制，以确保组播数据能够沿正确的路径传输，同时还能避免由于各种原因而造成的环路。 1. RPF 检查过程执行 RPF 检查的依据是单播路由、MBGP 路由或组播静态路由： 1，单播路由表中汇集了到达各个目的网段的最短路径； 2，MBGP 路由表直接提供组播路由信息； 3，组播静态路由表中列出了用户通过手工静态配置指定的 RPF 路由信息。在执行 RPF 检查时，路由器同时查找单播路由表、MBGP 路由表和组播静态路由表，具体过

程如下： (1) 首先，分别从单播路由表、MBGP 路由表和组播静态路由表中各选出一条最优路由：1，以“报文源”的 IP 地址为目的地址查找单播路由表，自动选取一条最优单播路由。对应表项中的出接口为RPF 接口，下一跳为RPF 邻居。路由器认为来自RPF邻居且由该RPF 接口收到的组播报文所经历的路径是从源S 到本地的最短路径。 2，以“报文源”的 IP 地址为目的地址查找MBGP 路由表，自动选取一条最优MBGP 路由。对应表项中的出接口为RPF 接口，下一跳为RPF 邻居。 3，以“报文源”的 IP 地址为指定源地址查找组播静态路由表，自动选取一条最优组播静态路由。对应表项明确指定了RPF 接口和RPF 邻居。 (2) 然后，从这三条最优路由中选择一条作为RPF 路由： 1，如果配置了按照最长匹配选择路由，则从这三条路由中选出最长匹配的那条路由；如果这三条路由的掩码一样，则选择其中优先级最高的那条路由；如果它们的优先级也相同，则按照组播静态路由、MBGP 路由、单播路由的顺序进行选择。 2，如果没有配置按照最长匹配选择路由，则从这三条路由中选出优先级最高的那条路由；如果它们的优先级相同，则按照组播静态路由、MBGP 路由、单播路由的顺序进行选择。说明：根据组播报文传输的具体情况不同，“报文源”所代表的具体含义也不同： A，如果当前报文沿从组播源到接收者或 RP（Rendezvous Point，汇集点）的SPT（Shortest Path Tree，最短路径树）进行传输，则以组播源为“报文源”进行RPF 检查； B，如果当前报文沿从 RP 到接收者的RPT（Rendezvous Point Tree，共享树）进行传输，则以RP 为“报文源”进行RPF 检查；

中型企业网络解决方案的设计与实施

中型企业网络解决方案的设计与实施班级：08网络4班学号：08104018 姓名：罗树灶课程：高级路由技术指导老师：梁广民

前言中小企业信息化是指在企业经营管理的各个活动环节中，充分利用现代信息技术建立信息网络系统，使企业的信息流、资金流、物流、工作流集成和整合，不断提高企业管理的效率和水平，实现资源的优化配置，进而提高企业经济效益和竞争能力的过程。中小企业信息化的内容主要有: (1)、企业网络建设(Network)。包括局域网和internet接入，规模大的还有广域网建设; (2)、企业的办公自动化(OA)。主要是利用电子文档尽可能地实现无纸办公，加快企业内部的办事效率; (3)、各部门或单位的管理信息系统(MIS)。典型的有销售部门的购销存系统，人事部门的员工档案管理，财务部门的财务软件等; (4)、为加强各部门和单位协作，整合企业资源，还有企业资源计划管理(ERP)，供应链管理(SCM)，客户关系管理(CRM); (5)、企业网站建设。利用网站宣传企业及企业产品;利用网站实现企业员工的远程办公或移动办公;利用网站可以更好的和合作伙伴沟通，和客户沟通，从而实现电子商务。一、网络功能 1、同满足300~500台主机同时连上互联网，使员工能及时与外部联系； 2、办公室里采用无线网络方式实现联网； 3、可以灵活方便升级网络； 4、在公司内部可以方便快捷地共享各种资料和数据；

5、使用性价比较高的ADSL 宽带接入，实现低成本的接入； 6、方便管理。二、拓扑结构三、设计思想核心层主要实现大容量的数据交换，保证整个网络的冗余能力、可靠性和高速传输。Cisco 公司三层

基于LEACH的无线传感器网络分簇路由算法

总第246期2010年第4期计算机与数字工程 Computer&Digital Engineering Vol.38No.4 49 　基于L EACH的无线传感器网络分簇路由算法3 白凤娥　牟汇慧　姜晓荣 (太原理工大学计算机与软件学院　太原　030024) 摘　要　路由协议是无线传感器网络的重要组成部分之一,而路由算法在路由协议中起着至关重要的作用。文章在L EACH算法基础上,提出一种改进的路由算法,改进后的算法采用相对固定的成簇方式,每隔一轮重新构建簇。利用图论中的prim算法,选择每轮中P ed最大的簇头作为根节点,在簇头节点之间构造树形路由,簇头之间以多跳方式将收集到的数据发送到根节点,然后通过根节点将整个网络收集到的数据发送到基站。仿真结果表明,与L EACH算法相比,改进算法降低了能耗,有效延长了网络生存周期。关键词　无线传感器网络;L EACH算法;分簇;生命周期中图分类号　TP393 L EACH2Based Clustering Routing Algorithm for Wireless Sensor Networks Bai Fe ngπe　M ou Huihui　J ia ng Xiaorong (College of Computer and Software,Taiyuan University of Technology,Taiyuan　030024) Abs t rac t　Routing protocol is an important part of wireless sensor network and the routing algorithm plays a crucial role in the routing protocol.Based on L EACH algorithm,this paper presents a novel clustering algorithm in which clusters are relatively fixed and the nodes re2organize themselves into new clusters every other round.It utilizes the Prim algorithm in the graph theory to form tree routing among cluster2head nodes,and selects the cluster2head with the largest P ed as the root node.The cluster heads send data to the root node in a multi2hop manner and the root node then sends the gathered data by the whole network to the base station.Simulation results show that compared with L EACH,the improved algorithm can re2 duce the energy consumption and prolong the lifetime of the network. Ke y Words　wireless sensor network,L EACH algorithm,clustering,lifetime Class Nu m ber　TP393 1　引言无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是监视远程环境的有力工具之一,它的基本功能是收集并返回传感器节点所在监测区域的信息。由于工作环境和自身构造的限制,传感器节点一般是电池供电,并且节点的更换和充电也较难实现。因此,降低节点能耗,延长网络生命周期是无线传感器网络传输机制的一个主要研究目标[1]。网络数据传输离不开路由协议,路由协议对网络的整体性能有重要影响,因此,作为无线传感器网络核心技术之一的路由协议一直是研究的热点。路由算法在路由协议中起着至关重要的作用,无线传感器网络中的路由算法从网络逻辑结构角度可以分为平面路由和层次路由。层次路由算法是无线传感器网络路由算法的研究重点,其中,L EAC H 算法[2～3]是比较具有代表性的层次型路由算法。本文在L EAC H算法的基础上,介绍一种改进的路由算法,改进算法的成簇方式相对固定,减少了构造簇的能量消耗。簇形成之后,在簇头间构造最小生成树,簇间通过多跳方式通信,降低了簇头节点之间长距离通信的能耗。 3收稿日期:2009年11月2日,修回日期:2009年12月5日作者简介:白凤娥,女,教授,硕士生导师,研究方向:计算机控制与嵌入式系统,无线传感器网络。牟汇慧,女,硕士研究生,研究方向:嵌入式系统与无线自组网络。姜晓荣,女,硕士研究生,研究方向:嵌入式系统与无线自组网络。

IP组播路由协议详细介绍

IP组播路由协议详细介绍一、概述 1、组播技术引入的必要性随着宽带多媒体网络的不断发展，各种宽带网络应用层出不穷。IP TV、视频会议、数据和资料分发、网络音频应用、网络视频应用、多媒体远程教育等宽带应用都对现有宽带多媒体网络的承载能力提出了挑战。采用单播技术构建的传统网络已经无法满足新兴宽带网络应用在带宽和网络服务质量方面的要求，随之而来的是网络延时、数据丢失等等问题。此时通过引入IP组播技术，有助于解决以上问题。组播网络中，即使组播用户数量成倍增长，骨干网络中网络带宽也无需增加。简单来说，成百上千的组播应用用户和一个组播应用用户消耗的骨干网带宽是一样的，从而最大限度的解决目前宽带应用对带宽和网络服务质量的要求。 2、IP网络数据传输方式组播技术是IP网络数据传输三种方式之一，在介绍IP组播技术之前，先对IP网络数据传输的单播、组播和广播方式做一个简单的介绍：单播（Unicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也必须相应的复制多份的相同数据包。如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时，将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞；为保证一定的

服务质量需增加硬件和带宽。组播（Multicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率。减少了骨干网络出现拥塞的可能性。广播（Broadcast）传输：是指在IP子网内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。广播意味着网络向子网每一个主机都投递一份数据包，不论这些主机是否乐于接收该数据包。所以广播的使用范围非常小，只在本地子网内有效，通过路由器和交换机网络设备控制广播传输。二、组播技术 1、 IP组播技术体系结构组播协议分为主机-路由器之间的组成员关系协议和路由器-路由器之间的组播路由协议。组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议)。组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议。域内组播路由协议包括PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议，域间组播路由协议包括MBGP、MSDP等协议。同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散，引入了IGMP Snooping、CGMP等二层组播协议。 IGMP建立并且维护路由器直联网段的组成员关系信息。域内组播路由协议根据IGMP维护的这些组播组成员关系信息，运用一定的组播路

网络设计要点

1. 网络设计规范和方法 1.核心标准主要是ITU-T，IEEE，IETF三大系列。ITU-T接近于成语网物理层定义，IEEE系列标准则关注局域网物理和数据链路层，IETF标准则更加注重数据链路层以上的规范。 2.系统的复杂性：系统集成的复杂性体现在：技术、成员、环境、约束四个方面，它们之间互为依存关系 3.多种技术和产品的集成系统集成不是选择最好的产品和技术的简单行为，而是要选择最适合用户需求和投资规模的产品和技术。 4.网络工程的特点明确的设计目标，详细的设计方案，权威的设计依据，完备的技术文档，完善的实施机构5.物联网的定义是：将物品通过射频识别信息、传感设备与互联网连接起来，实现物品的智能化识别和管理。6.在传送层中，感知数据的管理与处理是物联网的核心技术。网络用户需求分析 1.IEEE软件工程定义的需求 1）用户解决问题或达到目标所需要的条件或要求。 2）系统满足合同、标准、规范或其它正式规定文档所需具有的条件或要求。 3）反映上面1）或2）所描述的条件或要求的文档说明。 2.IEEE的定义包括了从用户角度，以及从设计者角度来阐述用户需求。 3.内部网（Intranet）功能资源共享，数据管理，文件管理，信息发布，协同工作，OA系统 3.网络拓扑结构设计 1.点对点网络将主机以点对点方式连接，主机通过单独的链路进行数据传输，并且两个节点之间可能会有多条单独的链路。点对点网络优点：网络性能不会随数据流量加大而降低。点对点网络缺点：网络中任意两个节点通信时，如果它们之间的中间节点较多，就需要经过多跳后才能到达，这加大了网络传输时延。 2.广播式网络仅有一条信道，网络上所有节点共享这个信道。广播网络广泛用于局域网通信。广播网络优点：在一个网段内，任何两个节点之间的通信，最多只需要“2跳”的距离；广播网络缺点：网络流量很大时，容易导致网络性能急剧下降 3.链路形结构的优点设备无关性。独立性。安全性。非中心化。链路形结构的缺点连接较多。时延较大。 4.环网络的优点：

经典路由算法

经典路由算法一、先验式路由协议(DSDV) 先验式路由协议是一种基于表格的路由协议。在这种协议中，每个节点维护一张或多张表格，这些表格包含到达网络中其它所有节点的路由信息。当检测到网络拓扑结构发生变化时，节点在网络中发送路由更新信息。收到更新信息的节点更新自己的表格，以维护一致的、及时的、准确的路由信息。不同的先验式路由协议的区别在于拓扑更新信息在网络中传输的方式和需要存储的表的类型。先验式路由协议不断的检测网络拓扑和链路质量的变化，根据变化更新路由表，所以路由表可以准确地反映网络的拓扑结构。源节点一旦需要发送报文，可以立即得到到达目的节点的路由。（DSDV、OLSR路由协议等很多普通的因特网路由协议）它们查找路由是不依赖于路径上的节点是否要发包，而是每个节点维护一张包含到达其它节点的路由信息的路由表。节点间通过周期性的交换路由信息来不断更新自身的路由表，以便能够及时的反映网络拓扑结构和变化，以维护一致的、及时的、准确的路由信息。

DSDV:目的节点序列距离矢量协议（待补充）可以解决路由成环问题，每一个节点维持一个到其它节点的路由表，表的内容为路由的“下一跳”节点。 1）给每条路径增加了一个序列号码 2）每个目的节点会定期广播一个单调递增的偶数序列号号码 3）当一个节点发现它到某个目的节点的路径断开时，它把到这个节点的距离设为无穷大。并且将这条路径的序列号加1（此时为奇数），然后向网络中广播这个更新包。当这条路径修复时，它又将序列号加1然后广播出去。换另一种方式来说，每个节点都保持着一张路由表，路由表中的每一项记录了它到目的节点的距离和序列号，也就是（s，d）。我们假设有一目的节点为D，当以下任何一情况发生时，都会发送更新： 1）D定期将自己的序列号加2并广播出去，即（S，0） 2）如果节点X要通过Y到达节点D，当X和Y之间的连接断开后，X将到D的路径的序列号加1，同时将路径值设为∞，然后将信息发送给邻居。参考资料：https://www.360docs.net/doc/c412361069.html,/candycat1992/article/details/8100146CSDN博客DSDV协议 DSDV创新之处是为每一条路由设置一个序列号，序列号大的路由为优选路由，序列号相同时，跳数少的路由为优选路由。正常情况下，节点广播的序列号是单调递增的偶数，当节点B发现到节点D的路由(路由序列号为s)中断后，节点B 就广播一个路由信息，告知该路由的序列号变为s+l，并把跳数设置为无穷大，这样，任何一个通过B发送信息的节点A的路由表中就包括一个无穷大的距离，这一过程直到A收到一个到达D的有效路由(路由序列号为s+1-1)为止。在此方案中，网络内所有的移动终端都建立一个路由表，包括所有的目的节点到达各个目标节点的跳跃次数(或标识距离矢量的路径矩阵)。每个路由记录都有一个由目标节点设定的序列号。序列号使移动终端可以区分当前有效路由路径和已过时的路由路径。路由表周期性地做全网更新以维护全网的通信有效性。通常，为了减少由于路由表更新而产生的大量路由信息传递，减少网络路由开销，可以采用两种路由更新方式。 1）第一种是全清除方式：即通过多个网络协议数据单元将路由更新信息在全网中传输。如果网络内终端出现移动，则产生的新路由分组信息不定期的传达至网络内所有终端。 2）第二种是部分更新方式：或称为增量更新方式，即在最后一次全清除传输后，只传递那些涉及变化了的路

低功耗分簇路由算法LEACH的能耗分析

摘要：文章对无线传感器网络低功耗分簇路由协议的代表性算法—leach的运行机制以及性能做了详细的研究，针对该算法的分簇阶段、簇的建立阶段以及稳定的数据传输阶段的相关原理和运行情况作了深入分析。最后从正反两方面总结了leach协议的运行特性。关键词：无线传感器网络；分簇路由算法；leach算法中图分类号：tp393 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）33-0186-02 0 引言 1 leach协议描述 leach算法是mit的heinzelma等人设计的一种低能耗自适应集簇分层型路由算法，是为无线传感器网络量身设计的。此算法也是第一个在无线传感器网络中提出的分层次路由协议。在此之后提出的大部分层次式路由协议都是基于leach算法而来的。 1.1 leach协议运作周期 leach算法中簇的形成是分布式的，即节点在无中心控制下决定是否当选簇头。另外，簇的建立不需要在整个网络内进行通信，仅通过每个传感器节点自身的特征来决定的。 leach算法中定义了“轮”的概念，每轮又分为两个阶段：簇的建立阶段和稳定的数据通信阶段。第一阶段，节点按照某种信息自动成簇，随机产生一个簇头；第二阶段，簇内的非簇头节点把监测到的数据发送给簇头，簇头节点对集到的数据进行融合并把结果发送到远处的基站。在网络的初始化阶段，leach算法随机地选取一个传感器节点来充当簇头进行工作。 1.2 leach算法簇头选取机制在leach算法中，假设在t时刻开始第r+1轮簇头的选举，传感器节点i此时当选为簇头的概率为pi（t），簇头的节点的期望值为k，网络中的节点总数为n，确保网络中的所有节点在前n/k轮里都会当选一次簇头。则有以下两种情况：1、pi （t）=k/（n-k*（rmod（n/k）））（当ci（t）=1）；2、pi（t）=0（当ci（t）=0）。 r是网络已经工作过的轮数，ci（t）=0为i节点在最近的rmod（n/k）轮当选过簇头，反之，ci（t）=1为相同情况下节点i没有当选过簇头。所以只有节点在前r轮还没有当选过簇头才会拥有相对多的能量，那么就有可能在第r+1轮成为簇头[2]。接下来进入下一个周期。 1.3 簇的建立阶段一旦网络中的节点通过以上描述的方式被选举当做簇头节点，那么这些簇头节点必须向网络中的其他节点通知它们在当前轮中充当簇头的角色。为此，每个簇头节点需要以csma的方式广播一个消息并遵循mac协议[3]。消息一般包含了本身的id号和一个辨认此消息为公告的头文件，并且这个消息必须到达网络中的所有节点。leach算法中的簇头节点扮演了协调本簇数据传输的控制中心的作用。簇头节点建立一个tdma表，并且将此表发送到簇内各成员节点。当所有节点接收到了tdma表的时隙分配情况之后，簇的建立就完成了，同时进入稳定的数据传输阶段。 1.4 稳定的数据传输阶段在稳定的数据传输阶段，一个簇中的所有节点在自己对应的时隙内将监测数据发送到簇头节点，在每一个回合的时间里数据的传送依靠大量的簇内节点。用分布式算法确定簇头节点保证了每轮簇的期望值为k，但是不能保证在每一轮中正好都是k 个簇。因而，在leach算法中每个簇中节点的数目具有高度的不确定性，并且簇内节点传送给簇头的数据量随着簇内节点数的不同会产生变化。簇头节点要接受所有簇内节点发送数据，则必须保持自己的接收器一直处于工作状态。一旦簇头节点接收到了来自所有节点发送过来的数据之后，即进行数据融合，再将结果发送到基站。因此簇头对基站的数据传输将产生很高的能量消耗。前面的讨论描述了无线传感器网络簇内的通信。mac协议和路由协议的设计要保证节点的低能量消耗和簇内节点数据传送无冲突。每个簇拥有一个独一无二的传播覆盖代码，簇内

车载网络概述及相关路由算法分析

车载网络综述及相关路由算法分析 Overview of V ANET and analysis of relevant routing algorithm 软网1301 王建帮 201192181 软网1301 张凯源 1车载网络综述 1.1相关概念随着相关技术的发展，越来越多的无线设备开始被应用在汽车上，如远程钥匙、PDAs、智能手机等，车载网络(英文术语为Vehicular Ad hoc Network，即VANET)的概念因而被提出。在Vehicular ad hoc networks(VANETS):status, results, and challenges一文中，作者从以下四个方面对VANET作出了较为全面的阐述： 1)Intelligent transportation systems (ITSs) VANET中节点可分为vehicles和Roadside Units(RSUs), 它们各自都有接收，存储，转发数据以及路由的功能。两者区别在于，vehicles代表着移动的车辆，其位置是不断变化的，而 RSUs则是固定在路边的节点。 Fig. 1 Inter-vehicle communication

Fig. 2 Vehicle-to-roadside communication Fig. 3 Routing-based communication 由于实际应用的需要，在ITSs中存在三种可能的通信结构（communication configure-tion）:inter-vehicle, vehicle-to-roadside, and routing-based communication。这三者的实现都依赖于有关周围环境的精确且即时的信息，而要获取这样的信息，则需要精确的定位系统（如Bluetooth, Ultra-wide Band, ZigBee等）以及智能的通信协议（如GPS, DGPS）来提供支持。 2)Inter-vehicle communication The inter-vehicle communication configuration (Fig. 1) uses multi-hop multicast/broadcast to transmit traffic related in- formation over multiple hops to a group of receivers. 3)Vehicle-to-roadside communication The vehicle-to-roadside communication configuration (Fig. 2) represents a single hop broadcast where the road- side unit sends a broadcast message to all equipped vehicles in the vicinity. 4)Routing-based communication

基于C6000 DSP NDK的组播网络设计与实现

基于C6000 DSP NDK的组播网络设计与实现时间：2013-06-15 12:58:56 来源：电子科技作者：董博宇，毛晓丹，刘志哲，张伟峰，王平摘要：随着系统应用的复杂化，很多情况下需要将相同数据分发至不同的使用终端，这也促进了网络传输组播模式的应用。基于实际应用需求，以TMS320C6455芯片为核心处理平台，利用TI公司DSPC6000平台上的NDK(Net Developer’s Kit)开发包，对Marvell公司的88E6060(SWI TCH)芯片进行配置，实现了适用于多个终端进行组播方式网络通信的嵌入式系统设计。经过测试验证，该系统工作正常稳定，实现了百兆组播传输功能。关键词：C6000；88E6060；嵌入式系统；NDK；组播网络 0 引言嵌入式系统采用以太网接口传输数据相对于传统的串口、并口、1553B总线接口来说具有通用性强、传输速度快的特点，并且保证了较高的可靠性。TI公司在TMS320C6455(以下简称C6000系列高端的芯片中，大多提供了网络接口模块，DSP6455)就是其中典型的一款芯片。它的工作时钟可达1 GHz，片上集成以太网接口模块EMAC。结合TI公司推出的NDK(Net DevelopKit)网络资源开发包，可以大大缩短嵌入式系统中网络应用的开发周期，并且性能不逊于W5300等专业网口芯片。由于一片DSP6455只有一个EMAC接口以及MDIO管理模块，并且NDK的软件初始化只查询一个PHY口就停止，所以传统应用中，典型设计是在该DSP芯片外部接一个PHY芯片，连接一个终端设备，或者通过总线直接连接以太网专用芯片来实现点对点的网络连接。而现在越来越多的嵌入式系统应用需要连接多个终端设备进行组网，在网络中进行数据交换。本文选择利用DSP6455外接Marvell 公司的SWITCH芯片(88E6060)，该芯片具备6个端口，每个端口都具备100M／10M 全双工的通信能力，最终实现该嵌入式系统与其他两个设备的100 MHz组播方式的网络通信。 1 电路原理设计基于TI DSP6455的片内EMAC／MDIO模块、片外SWITCH(88E6060)芯片及其外围电路的接口设计，可以快速实现OSI七层模型中数据链路层和物理层(MAC+PHY)的组建。DSP6455支持三种接口连接方式，MII／RMII／GMII。MII接口(Media Independent Intetface)以及RMII(Reduced Media Independent Interface)接口分别为媒体独立接口和缩减媒体独立接口，它们支持10M／100M工作模式。GMII接口的全称是吉比特媒体独立接口(Gigabil Media Independent Interface)，它支持10M／100M／1 000M三种工作模式。因为选取的88E6060只支持百兆MII／RMII的接口方式，本设计采用MII 的接口方式进行连接，信号连接框图如图1所示。

基于粒子群优化非均匀分簇路由算法

基于粒子群优化的非均匀分簇路由算法摘要:为了解决无线传感器网络分簇路由算法中存在的“热区”问题和簇头选取问题，设计了一种自适应粒子群优化的非均匀分簇路由算法。首先通过候选节点与汇聚节点之间的距离计算竞争半径并构造出大小不等的多个簇，然后根据簇规模引入优化的粒子群算法，评价节点剩余能量和节点之间的距离等因素选取最终簇头，以剩余能量较多的簇头作为下一跳，形成以汇聚节点为根节点的多跳路由。仿真结果表明，与leach算法和eeuc算法相比，所提算法网络生存期分别延长了34%和16%,平均能量消耗分别减少了22%和12%，有效地减少了网络节点的能量消耗。关键词:无线传感器网络；非均匀分簇路由算法；粒子群优化算法；能量消耗；生存期中图分类号: 文献标志码:a abstract: to deal with the “hot area” problem and cluster heads selection in clustering routing algorithm of wireless sensor network (wsn), the paper designed an uneven clustering routing algorithm based on adaptive particle swarm optimization (pso). firstly, according to the distance between candidate nodes and sink node, the competitive radius was calculated and clusters of various sizes were constructed. then this paper introduced the pso according to the cluster size. the pso was used to select the final cluster heads by

(完整版)视频监控网络设计方案

监控系统网络解决方案建议方案一网络架构接入层 ——光纤链路 ---- 般绞线匚二I比纤收发器图一网络设备接入层设备 10/100/1000M交换机，至少有两个端口支持千兆网络，做级联时使用。支持组播协议igmp snooping ，igmp v1/v2，多vlan划分和vlan下组播。核心层设备 1000M 三层交换机，支持组播协igmp snooping，igmp v1/v2, pim-sim，pim-dm，多vlan 戈U分和vlan 下组播。网络接口以太网接口: 相对于普通的模拟监控，低成本，抗干扰。以太网接口之间用双

绞线连接，双绞线的传输距离为100 米。光纤接口：抗干扰，传输距离远。各层与上一层的级联链路使用光纤传输，交换机配置光模块或使用光纤收发器。前端摄像机与配电机房的距离大于100 米的，使用光纤传输，摄像机与接入层交换机之间使用一对光纤收发器进行光电转换。冗余链路：网络分层为接入层，核心层，每台设备与上一层级联时，都级联至少两台上层设备，避免某一链路或者某台设备故障时，传输中断，图像丢失。网络流量组播：实时监控组播数据流。单播：存储数据流，信令控制，TCP传输。码流：高清视频码流6M/bps 。网络设计建议使用监控专网构建监控专网优势对网络安全要求较低，便于今后开展其它IP 业务，无需额外的 QoS支持。网络排错组播表查看

线路排查建议方案二网络架构网络设备接入层设备 10/100/1000M 交换机，至少有两个端口支持千兆网络，做级联时使用。支持组播协议 igmp snooping ， igmp v1/v2，多vlan 划分和vlan 下组播。核心层设备 1000M 三层交换机，支持组播协 igmp snooping ， igmp v1/v2, pim-sim ，pim-dm ，多 vlan 戈U 分和 vlan 下组播。网络接口 ---- 取绞线 =光纤收賢器 j~L q 图二

网络工程详细设计及实施方案

华北电力调度数据网工程技术方案 (第四部分网络详细设计及实施方案 ) 华迪计算机有限公司

目录第一章.综述 (4) 1.1.组网原则 (4) 1.2.工程需求 (5) 第二章.网络方案建议及设计 (7) 2.1.华北电力调度数据网工程设计原则 (7) 2.2.拓扑设计 (8) 2.3.选用设备 (10) 2.4.路由设计与路由策略 (17) 2.5.IP地址规划 (21) 2.6.组播路由协议及业务设计 (25) 2.7.流量工程实施方案 (26) 2.8.QoS服务质量保证实施 (31) 2.9.IPv6迁移方案 (39) 2.10.MPLS VPN (40) 第三章.网络可靠性 (52) 3.1.设备的可靠性保证 (52) 3.2.网络结构的可靠性 (53) 3.3.链路的冗余保护 (53) 3.4.MPLS LSP的可靠性 (53) 第四章.网络安全 (57) 4.1.网络安全概述 (57) 4.2.网络设备安全 (60) 4.3.网络管理系统的安全 (61) 4.4.网络业务的安全 (61) 4.5.数据传输的安全 (62) 4.6.用户网络的安全 (63) 4.7.安全实施建议 (64) 第五章.方案特点 (65) 5.1.高可用性、高性能 (65)

5.2.高安全性及防病毒防攻击的功能 (67) 5.3.先进的IPv6性能和商用经验 (68) 5.4.易维护 (68) 5.5.先进的面向未来应用的功能 (68) 5.6.灵活的扩展性 (69) 5.7.业界最完整的MPLS VPN支持 (69) 5.8.业界最完整的组播支持 (70) 5.9.支持丰富的业务 (70)

分布式路由算法分析与设计

一、路由器简介 (1).基本概念路由器是工作在网络层上，可以连接不同类型的网络，能够选择数据传送路径并对数据进行转发的网络设备。路由器工作的目的就是选择最佳路径，把数据传递到目的地。 (2).路由表路由器在接收到数据时，要对其传输路径进行选择。为了实现这一目标，路由器需要维护一个称为“路由表”的数据结构。概括来讲，路由表就是包含若干条目、供路由器选路时查询数据包传输路径的表项。 (3).选路策略和选路机制一般来说，路由器要实现数据转发的功能，至少需要完成两方面的工作： a)根据数据包的目的地址和网络的拓扑结构选择一条最佳路径，把对应不同目的地址的最佳路径存放在路由表中（找最佳路径的过程就相当于更新路由表的过程）； b)搜索路由表，决定向哪个接口转发数据，并执行相应的操作。在上面的两方面工作中，前者是选路策略（Routing policy, 也称为路由选择策略）问题，而后者是选路机制（Routing mechanism, 也称为路由选择机制）问题。选路策略的实质就是如何确定数据传送的最佳路径，它是通过建立并维护路由表开实现的。选路策略的不同，从本质上讲就是建立和维护路由表的方式不同；选路机制实际上就是如何查找路由表，并根据查表的结果把数据转发出去。 (4).自治系统和路由域由于Internet规模太大，分布范围太广，所以所有路由器的路由表中对应每一个目的网络都有一个条目是不可能的，同样，也不可能采用一个全局的路由算法或协议。因此，Internet 将整个网络划分为若干个相对自治的局部系统，即自治系统（Autonomous System, AS）。自治系统可以定义为同一机构下管理的路由器和网络的集合。世界各地的自治系统都通过自己的边界路由器连接到Internet的核心网上。一般来说，一个自治系统可以配置一个或多个边界路由器，自治系统内部的路由器或者网络通过边界路由器与其他自治系统或者Internet核心网进行通信。

路由算法介绍

路由算法介绍网络层的作用：1、路由选择 2、网络互连 3、拥塞控制 4、为上层提供服务网络层的主要功能是将分组从源机器路由到目标机器。完成路由选择的路由算法是网络层设计的最主要内容。路由算法：它负责确定一个进来的分组应该被传送到哪一条输出线路上。如果是数据报子网，将在每一个分组到达时作此决定如果是虚电路子网，是在虚电路建立时决定，该连接上所有分组都将沿此线路传输路由算法设计必须考虑的问题：正确性简单性健壮性稳定性公平性最优性路由算法的原则：按照某种指标(传输延迟,所经过的站点数目等)找到一条从源节点到目标节点的较好路径。静态算法：不会根据当前测量或者估计的流量和拓扑结构，来调整它们的路由决策，所有的路由选择是预先在离线情况下计算好的，在网络启动的时候被下载到路由器中。 1、最短路径路由：

如图所示，图中的每个节点代表一台路由器，每条弧代表一条通信线路，线路上的数字是它的开销。现在我们想找到从A到D的最短路径。过程：（1）节点A标记为永久节点，依次检查每一个与A相邻的节点，并检查它们与A之间的距离。（2）如果新的标记距离小于该节点原来的标记，说明找到了一条更短路径，该节点需要重新标记，作为暂时性标记（3）检查整个图中所有有暂时性标记的节点，使其中具有最小标记的那个节点成为永久节点，并且作为下一个工作节点。（4）重复上述过程，直到没有新的永久节点为止。如下图所示 2、扩散法：每一个进来的分组将被发送到除了它进来的那条线路之外的每一条输出线路上。产生的问题：会产生大量的重复分组。

解决办法：在数据包头设一个计数器初值，每经过一个节点自动减1，计数值为0 时，丢弃该数据包在每个节点上建立登记表，则数据包再次经过时丢弃缺点：重复数据包多，浪费带宽优点：可靠性高，可用于并发数据库更新。极好的健壮性，可用于军事应用。常作为衡量标准，评价其它路由算法现代计算机网络通常使用动态的路由算法（自适应算法），而不是上面介绍的静态路由算法，因为静态路由算法不会考虑到网络的当前负载情况。自适应算法：随拓扑结构和流量的变化改变它们的路由决策，又称为动态路由算法。 1、距离矢量路由：每个路由器维护一张表（即一个矢量），表中列出了当前抑制的到每个目标的最佳距离，以及所使用的线路。通过邻居之间互相交换信息，路由器不断更新它们内部的表。举例： B A E F D C 2 3 7 6 1 8 5 4 延迟信息B