RPL路由協(xié)議簡版最終版

1、RPL協(xié)議目錄無線傳感器網(wǎng)絡(luò)RPL路由協(xié)議簡介RPL協(xié)議流程0506無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)路由對比 2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)RPL路由協(xié)議簡介主要內(nèi)容RPL 路由協(xié)議的制定背景RPL 路由協(xié)議工作原理和功能3RPL制定背景無線傳感器網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過十幾年的發(fā)展，已經(jīng)越來越受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注和青睞。無線傳感網(wǎng)絡(luò)在走向產(chǎn)業(yè)化的過程中面臨一個(gè)亟待解決的問題: 將現(xiàn)有IP 網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，使傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)互通互聯(lián)。4RPL制定背景6LoWPAN 協(xié)議的出臺將IP 協(xié)議引入無線通信網(wǎng)絡(luò)，該標(biāo)準(zhǔn)旨在將IPv6 引入以IEEE802.15.4 作為底層標(biāo)準(zhǔn)的無線個(gè)域網(wǎng)。6LoWPAN 協(xié)議彌合

2、了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與下一代互聯(lián)網(wǎng)之間的縫隙，實(shí)現(xiàn)兩者之間的高效互通和訪問。RPL(Routing Protocol for LLN)解決了6LoWPAN中低功耗數(shù)據(jù)易丟失網(wǎng)絡(luò)的問題。 5RPL 路由協(xié)議介紹由于RPL不同于傳統(tǒng)的路由協(xié)議，它通過設(shè)計(jì)一系列的新機(jī)制來使RPL 成為一個(gè)針對無線傳感網(wǎng)絡(luò)的、高效的距離向量協(xié)議。RPL 被設(shè)計(jì)成高度?；模挥泻苌俚姆庋b，能夠在受限環(huán)境中運(yùn)行時(shí)，根據(jù)感興趣的環(huán)境支持多種度量和限制，從而盡可能地減少控制流量。RPL 甚至可以根據(jù)目標(biāo)功能部署，用于支持多個(gè)路由拓?fù)洹?RPL 路由協(xié)議功能和流程RPL 支持為低功耗有損網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的 P2P ( point To

3、-point) 、多點(diǎn)到點(diǎn) MP2P( multipoint To-point) 和點(diǎn)到多點(diǎn) P2MP( point Tomutipoint)3 種數(shù)據(jù)流動(dòng)方式。RPL是通過目標(biāo)函數(shù)和度量集合構(gòu)建有目的的有向無環(huán)圖（DODAG），從而計(jì)算出最優(yōu)的路由路徑RPL路由過程7DODAG的構(gòu)建過程構(gòu)建步驟：LBR首先使用DIO消息來廣播有關(guān)圖的信息。監(jiān)聽根節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)RA收到DIO消息后，根據(jù)目標(biāo)函數(shù)、綜合廣播路徑開銷等來作出選擇，決定是否加入到這個(gè)圖中。 節(jié)點(diǎn)RA選擇加入到圖中，于是節(jié)點(diǎn)RA與LBR之間建立起一條路由，LBR會成為節(jié)點(diǎn)RA的父節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)RA計(jì)算自己在圖中Rank值，接著想自己的父節(jié)

4、點(diǎn)LBR發(fā)送包含路由前綴信息的DAO消息。 8RPL路由過程RPL路由協(xié)議通過上節(jié)中所述DODAG拓?fù)錁?gòu)建以后，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中形成一個(gè)有向無環(huán)圖。節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中距離根越近的方向稱為向上方向，相反，節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中距離根越遠(yuǎn)的方向稱為向下方向。RPL路由協(xié)議支持三種路由方向，即向上路由，向下路由，點(diǎn)到點(diǎn)路由。 9Part3.RPL與傳統(tǒng)路由協(xié)議 無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)最根本的任務(wù)就是感知、采集數(shù)據(jù) 并不像傳統(tǒng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)一樣快速移動(dòng)因此沒有必要花費(fèi)很大的代價(jià)頻繁地更新路由表信息。由智能物件組成的網(wǎng)絡(luò)明顯有別于傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)，主要區(qū)別如表所示。10無線傳感網(wǎng)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的對比當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)低功率低損耗網(wǎng)絡(luò)（LLN）節(jié)點(diǎn)即為路由節(jié)點(diǎn)為感應(yīng)器、促動(dòng)器以及路由有幾百個(gè)節(jié)點(diǎn)的IGP節(jié)點(diǎn)數(shù)量大了一個(gè)數(shù)量級節(jié)點(diǎn)約束，鏈接的帶寬經(jīng)常不是問題節(jié)點(diǎn)和鏈接是高度約束的路由不是應(yīng)用感知的（MTR是一個(gè)很好的版本）應(yīng)用感知路由，帶寬內(nèi)的處理是必須的11RPL協(xié)議對同網(wǎng)絡(luò)中其他路由協(xié)議的影響非常小設(shè)備通常會支持不同路由協(xié)議間的路由再分配功能，從而實(shí)現(xiàn)對各個(gè)路由域的訪問。此類路由再分