摘要:通信工程師互聯網技術考試Ad Hoc的網絡結構:AdHoc網絡一般有兩種結構:平面結構(如圖2-6所示〉和分級結構。在平面結構中,所有節點的地位平等.所以又可以稱為對等式結構。而在分級結構中,網絡被劃分為簇(cluster)。
2.4.3 Ad Hoc的網絡結構
AdHoc網絡一般有兩種結構:平面結構(如圖2-6所示〉和分級結構。在平面結構中,所有節點的地位平等.所以又可以稱為對等式結構。而在分級結構中,網絡被劃分為簇(cluster)。每個族由一個族頭(clusterheader)和多個族成員(clustermember)組成。這些簇頭形成了髙-級的網絡。在高一級網絡中,又可以分簇,再次形成更高一級的網絡,直至較高級。分級結構中,簇頭節點主要負責簇間數據的轉發。比如,當族1中的節點A要與簇2中的節點B通信時,節點A先把數據發送給簇1的簇頭族1的簇頭分析發現B在簇2中,把數據轉發給簇2的簇頭(可能要經過其他族頭的轉發;簇2的蔟頭收到數據后.發現B是自己簇的成員,把數據發送給B。分級結構中,簇頭可以預先指定,也可以由節點使用算法選舉產生。

分級結構的網絡又可以分為單頻分級和多頻分級兩種。單頻率分級網絡(圖2-7)中,所有節點使用同一個頻率通信。為了實現蔟頭之間的通信,要有網關節點(同時屬于兩個簇的節點)的支持。而在多頻率分級網絡(圖2-8)中,不同級采用不同的通信頻率。低級節點的通信范圍較小,而高級節點要覆蓋較大的范圍。高級的節點同時處于多個級中,有多個頻率,用不同的頻率實現不同級的通信。分級網絡的每個節點都可以成為簇頭,所以需要適當的簇頭選舉算法,算法要能根據網絡拓撲的變化重新分簇。

平面結構的網絡比較簡單.網絡中所有節點是完全對等的,在源節點和目的節點之間可以存在多條路徑。這樣就可以在多條路徑上實現流攝平衡.減少了網絡擁塞,也降低了流量“瓶頸”產生的幾率。在這種網絡中,數據流可以根據自身的特征選擇最合適的路徑進行發送,因此原則上不存在瓶頸,所以比較健壯。相對于分級結構中的簇頭.平面結構中的節點發送數據時使用的能量是非常低的。它的缺點是網絡規模受限,可擴展性差,每一個節點都需要知道到達其他所有節點的路由。由于節點的移動性,維護這些動態變化的路由信息需要大量的控制消息。網絡規模越大,路由維護的開銷就越大。當網絡的規模增加到某個程度時,所有的帶寬可能會被路由協議消耗掉。
在分級結構的網絡中,簇成員的功能比較簡單.不需要維護復雜的路由信息。這大大減少了網絡中路由控制信息的數坩,因此具有很好的可擴展性。分級結構中,簇內成員的功能比較簡單,基本上不需要維護路由,這大大減少了網絡中路由控制信息的數討。簇頭節點復雜一些,它要維護好到達其他簇頭的路由,還要知道所有節點與簇的所厲關系。但總的來說,在相同網絡規模的條件下,分級結構的路由開銷要比平面結構的小.如果簇內通信的信息量占較大比例時,各簇可以互不干擾地進行,通信系統的吞吐量顯然要比平面結構的高。由于簇頭節點可以隨時選舉產生,分級結構也具有很強的抗毀性。分級結構的缺點是維護分級結構需要節點執行簇頭選舉算法,族頭節點可能會成為網絡的瓶頸。
因此,當網絡的規模較小時,可以采用簡單的平面式結構;而當網絡的規模增大時,應采用分級結構。
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