靳艷衛(wèi) 李蒙蒙 李三國
摘 要:移動Ad Hoc網絡的特性是研究移動Ad Hoc網絡的基礎,本文著重分析了移動Ad Hoc網絡網絡拓撲動態(tài)性,網絡節(jié)點游牧性,帶寬有限、鏈路容量易變和安全防護困難的特性。
關鍵詞:移動Ad Hoc;網絡;特性
移動Ad Hoc網絡是一種沒有任何中心實體的自組織網絡,在事先設計好的各種協(xié)議的支持下,依靠節(jié)點間的相互協(xié)作;在移動、復雜多變的無線環(huán)境中自行成網,借助于多跳轉發(fā)技術來彌補無線設備的有限傳輸距離、從而拓寬網絡的覆蓋范圍,為用戶提供各種服務、傳輸各種業(yè)務的無線通信網絡[1]。其不需要依賴現(xiàn)有固定通信網絡基礎設施的,就能夠迅速組織展開使用的通信網絡體系,且網絡中各節(jié)點能夠動態(tài)地、隨意地、頻繁地進入和離開網絡。與傳統(tǒng)有線通信網絡相比呈現(xiàn)出網絡拓撲動態(tài)性,網絡節(jié)點游牧性,帶寬有限、鏈路容量易變和安全防護困難等特性。
1 網絡拓撲動態(tài)性
移動Ad Hoc網絡由一組無線移動節(jié)點組成,在組織網絡展開使用時,無需要依托現(xiàn)有固定通信網絡基礎設施,各個移動節(jié)點之間通過無線信道相互協(xié)作,就能迅速組網,實現(xiàn)信息和服務的共享。由于組網方式所確定,其沒有任何中心實體,在網絡展開后,各無線移動節(jié)點能夠動態(tài)的、隨意的、頻繁的進入和離開網絡,并不會影響網絡中其他移動節(jié)點的通信情況,且在移動節(jié)點進入和離開網絡時,無需要事先示警或通知,網絡的拓撲結構也隨著移動節(jié)點的進入和離開時時變化。同時,移動Ad Hoc網絡中移動節(jié)點可以根據(jù)需要實施機動,在激動過程中,移動節(jié)點既作為路由又作為主機,以保證能夠通過數(shù)據(jù)分組的發(fā)送和接收而進行無線通信,這也必然引起網絡拓撲動態(tài)變化。并且,移動Ad Hoc網絡作為一種能夠在任意通信環(huán)境下迅速展開使用的移動通信網絡,在其展開地域移動節(jié)點可能是該通信網絡的唯一組成單元,隨時間和位置而變化的移動模式,以及電波傳輸條件都有可能導致通信網絡中相鄰節(jié)點間連接的斷斷續(xù)續(xù)。在網絡展開后,受終端無線傳輸范圍的影響,兩個無法直接通信的移動節(jié)點往往會通過多個移動節(jié)點的轉發(fā)來實現(xiàn),移動Ad Hoc的網絡拓撲必將隨著節(jié)點間路由選擇的變化而不斷的變化。因此,移動Ad Hoc網絡拓撲可能隨機、迅速、不可預測的變化,時時處于動態(tài)之中。
2 網絡節(jié)點游牧性
移動Ad Hoc網絡中的各移動節(jié)點能夠在一定的區(qū)域自由移動,并且能夠動態(tài)的建立和拆毀其與其他移動節(jié)點的通信聯(lián)絡。隨著保障范圍的擴展延伸和保障對象的轉移,某個移動節(jié)點或具有同一目的的一組移動節(jié)點能夠產生移動節(jié)點編隊(即移動節(jié)點群)并且一起移動,這類似于軍隊中的編隊和旅游中的旅行團隊。除受無線連接的局域性和安全限制外,移動Ad Hoc網絡中的移動節(jié)點能夠在任何時候、不受任何限制的移動,并能保證與在移動節(jié)點無線覆蓋范圍內的任意移動節(jié)點通信。并且,移動Ad Hoc網絡中的每個移動節(jié)點都具有足夠的智能連續(xù)偵聽和尋找其他臨近移動節(jié)點的能力,動態(tài)確定網絡分組的最佳傳輸路徑而把分組逐級逐跳的轉發(fā)到網絡中任何其他移動節(jié)點,避免因網絡中某個移動節(jié)點的移動、RF傳播條件變化、移動節(jié)點被毀等原因造成的網絡結構上的任何損傷。
3 帶寬有限、鏈路容量易變
與傳統(tǒng)的有線信道相比,無線鏈路的容量明顯較低,且無線環(huán)境容易受天候和地形等的影響,其比特誤碼率高、鏈路質量和鏈路容量起伏波動起伏較大,同時,由于多址訪問、信號衰減、噪聲環(huán)境干擾等因素的影響后,無線通信的實際吞吐量常常比最大無線傳輸速率低很多。移動Ad Hoc網絡也不例外,同時受移動節(jié)點路由選擇的影響,可能導致某一移動節(jié)點通信容量的驟然增加或減少。
4 安全防護困難
凡事都有利與弊,移動移動Ad Hoc網絡的許多特點也使其在某些層次上存在較多的安全問題,加之使用開放媒介、網絡拓撲動態(tài)變化,又缺乏固定基礎設施,使得固定網絡的防護機制無法應用到移動Ad Hoc中去,使其安全防護能力有限。由于移動Ad Hoc網絡沒有明確的保護線使得其對被動偷聽到主動干擾范圍內的許多攻擊的防護能力顯得比較脆弱,因此任何一個移動節(jié)點都不得不為直接攻擊和間接攻擊做準備[2]。同時,移動Ad Hoc網絡節(jié)點是自治的,能夠獨立的到處隨機移動,使得自己變成了比較容易被捕捉的目標,與固定網絡相比較,被捕捉的節(jié)點更難被檢測出來,這是因為移動網絡的協(xié)作特性而使得攻擊造成的損害要嚴重的多。另有,移動Ad Hoc采用分布式決策,缺乏集中式基礎設施和集中式安全證書權威機構,這些原因引起路由協(xié)議信息安全,以及全部信息安全方面的一些問題,這是因為可信賴的密鑰和安全證書分發(fā)更加困難,數(shù)量也更加少。尤其是移動網絡的規(guī)模很大時,要知道其中那個節(jié)點是安全節(jié)點實在太困難。
[參考文獻]
[]陳林星,等.移動Ad Hoc網絡.電子工業(yè)出版社.2006.4.
[2]周晶,等.Ad Hoc網絡安全.微計算機.2005.1.