it運維知識ad hoc的講解！

2020-04-20 14:18 作者：艾銻無限 瀏覽量：

Ad hoc是一種多跳的、無中心的、自組織無線網絡，又稱為多跳網（MulTI-hop Network）、無基礎設施網（Infrastructureless Network）或自組織網（Self-organizing Network）。整個網絡沒有固定的基礎設施，每個節點都是移動的，并且都能以任意方式動態地保持與其它節點的聯系。在這種網絡中，由于終端無線覆蓋取值范圍的有限性，兩個無法直接進行通信的用戶終端可以借助其它節點進行分組轉發。每一個節點同時是一個路由器，它們能完成發現以及維持到其它節點路由的功能。

　　無線ad hoc網絡是由一組自主的無線節點或終端相互合作而形成的，獨立于固定的基礎設施的并且采用分布式管理的網絡，是一種自創造、自組織和自管理網絡。與傳統的蜂窩網絡相比，無線 ad hoc網絡沒有基站，所有節點分布式運行 ，具有路由器的功能 ，負責發現和維護到其它節點的路由 ，向鄰居節點發射或轉發分組。這種網絡既可以單獨運行，又可以通過網關接入到有線骨干網絡（如因特網）。

　　adhoc無線網絡的歷史

　　編輯ad hoc 網絡的起源可以追溯到 1968 年的 aloha網絡和1973年darpa開始研究的分組無線電網絡。ieee在開發 ieee802. 11標準時 ， 將分組無線電網絡改稱為 ad hoc網絡。ad hoc來源于拉丁語 ，字面上的意思是 “為特定目的或場合的” 或 “僅為這種情況的” 。當時分組無線電網絡已經用于大規模的軍事和救援行動中 ， 采用新的名字 ， ieee希望 ad hoc網絡成為為特定目的而臨時組建并短期存在的網絡。需要指出的是 ， ieee802. 11標準定義的 ad hoc 網絡為僅由那些通過無線媒質能夠互相進行直接通信的站點組成的網絡 ， 即獨立的基本服務集（ i bss） 。i bss沒有接入點 ，為單跳 ad hoc網絡 ，但是目前研究的ad hoc網絡通常是多跳的。 1997年 ietf成立了移動ad hoc網絡manet（mobile ad hoc net w ork ） 工作組 ， 專門負責具有數百個節點的移動 ad hoc網絡的路由算法的研究和開發 ， 并制定相應的標準。manet工作組的工作成績斐然 ， 已經制定了十幾個internet草案標準。

　　ad hoc特點

　　獨立性

　　Ad Hoc網絡相對常規通信網絡而言，最大的區別就是可以在任何時刻、任何地點不需要硬件基礎網絡設施的支持，快速構建起一個移動通信網絡。它的建立不依賴于現有的網絡通信設施，具有一定的獨立性。Ad Hoc網絡的這種特點很適合災難救助、偏遠地區通信等應用。
　　
結構

　　在Ad Hoc網絡中，移動主機可以在網中隨意移動。主機的移動會導致主機之間的鏈路增加或消失，主機之間的關系不斷發生變化。在自組網中，主機可能同時還是路由器，因此，移動會使網絡拓撲結構不斷發生變化，而且變化的方式和速度都是不可預測的。對于常規網絡而言，網絡拓撲結構則相對較為穩定。

　　
      通信帶寬
　　
在Ad Hoc網絡中沒有有線基礎設施的支持，因此，主機之間的通信均通過無線傳輸來完成。由于無線信道本身的物理特性，它提供的網絡帶寬相對有線信道要低得多。除此以外，考慮到競爭共享無線信道產生的碰撞、信號衰減、噪音干擾等多種因素，移動終端可得到的實際帶寬遠遠小于理論中的最大帶寬值。
　　
     主機能源
　　
在Ad Hoc網絡中，主機均是一些移動設備，如PDA、便攜計算機或掌上電腦。由于主機可能處在不停的移動狀態下，主機的能源主要由電池提供，因此Ad Hoc網絡有能源有限的特點。

　分布式特性

　在Ad Hoc網絡中沒有中心控制節點，主機通過分布式協議互聯。一旦網絡的某個或某些節點發生故障，其余的節點仍然能夠正常工作。

　生存周期

　Ad Hoc網絡主要用于臨時的通信需求，相對與有線網絡，它的生存時間一般比較短。

　物理安全

　移動網絡通常比固定網絡更容易受到物理安全攻擊，易于遭受竊聽、欺騙和拒絕服務等攻擊。現有的鏈路安全技術有些已應用于無線網絡中來減小安全攻擊。不過Ad Hoc網絡的分布式特性相對于集中式的網絡具有一定的抗毀性。
 
 

　adhoc無線網絡的結構

　　adhoc無線網絡的拓撲結構可分為兩種：對等式平面結構和分級結構。在對等式平面結構中，所有網絡節點地位平等。 　而在分級結構的adhoc無線網絡拓撲結構中，整個網絡是以簇為子網組成，每個簇由一個簇頭和多個簇成員組成，簇頭形成高一級網絡，高一級網絡又可分簇形成更高一級網絡。每一個簇中的簇頭和簇成員是動態變化、自動組網。分級結構根據硬件的不同配置，又可以分為單頻分級結構和多頻分級結構。單頻分級結構使用單一頻率通信，所有節點使用同一頻率;而在多頻分級結構中，若存在兩級網絡，則低級網絡通信范圍小，高級網絡通信范圍大，簇成員用一個頻率通信，簇頭節點用一個頻率與簇成員通信，用另一個頻率來維持與簇頭之間的通信。

　　對等式平面結構和分級結構使用時各存在優缺點：對等式平面結構網絡結構簡單，各節點地位平等，源節點與目的節點通信時存在多條路徑，不存在網絡瓶頸，而且網絡相對比較安全，但最大的缺點是網絡規模受到限制，當網絡規模擴大時路由維護的開銷指數增長而消耗掉有限的帶寬;分級結構網絡規模不受限制，可擴充性好，而且由于分簇，路由開銷相對小一些，雖然分級結構中需要復雜的簇頭選擇算法，但由于分級網絡結構具有較高的系統吞吐量，節點定位簡單，目前adhoc無線網絡正逐漸呈現分級化的趨勢，許多網絡路由算法都是基于分級結構網絡模式提出的。

　adhoc無線網絡的應用

　　與蜂窩網絡相比， 無線ad hoc網絡具有不可比擬的優點。首先，不需要固定的基礎設施（如基站） ，無線ad hoc網絡可以被隨時隨地建立，可以在沒有其它通信設施，或者由于保密、 費用、 安全性等原因使一些設施不能被使用的情況下使用。 其次，ad hoc網絡不受固定拓撲結構的限制，具有很強的容錯性和魯棒性。 　無線ad hoc網絡具有廣闊的應用前景。 軍事行動和地震、 水災或偏遠地區的救援行動都是ad hoc網絡的傳統應用領域。它也可以作為無線接入網， 提供迅速的組網能力。在本地范圍內，筆記本和掌上型電腦可以采用ad hoc的方式在會議中發布和共享信息。采用藍牙技術的個人局域網作為短距離的 ad hoc網絡極具發展前途。 傳感器網絡可以用于戰地情報搜集、 環境污染監測、 地震和海嘯的早期預報、 生產車間監控等許多領域。

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