AODV

发表于2025年10月28日|更新于2025年10月28日

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AODV 路由过程描述

AODV（Ad-hoc 按需距离矢量路由协议）是专为移动自组织网络（MANET）设计的按需式路由协议，仅在源节点需要向目的节点发送数据时才触发路由发现，通过“路由请求（RREQ）-路由回复（RREP）”握手建立路径，无数据传输时几乎无控制开销。

当源节点 S 有数据要发送给 D，但自身路由表中无“D 的有效路由条目”（或路由已过期）时，触发路由发现流程。

包含核心字段：

每个中间节点（如 A、B、C）接收 RREQ 后，首先检查“RREQ ID+ 源地址”是否已处理（避免循环广播）：若未处理，更新自身路由表的“临时前驱条目”——记录“目的 D 的跳数=收到的跳数 +1，前驱节点=发送 RREQ 的节点”（如 A 收到 S 的 RREQ，记录 D 的前驱为 S，跳数 1）；
中间节点将 RREQ 的“跳数 +1”后，继续向除“前驱节点”外的所有邻居广播（避免回传），直到 RREQ 到达目的节点 D 或已存在 D 路由的节点。

当 D 首次收到 RREQ 时，停止广播，进入“路由回复”阶段；若中间节点（如某节点已缓存 D 的有效路由）收到 RREQ，也可代替 D 回复 RREP（优化延迟）。

目的节点 D 生成 RREP，核心字段包括：

D 根据 RREQ 中的“前驱节点”（即发送 RREQ 给 D 的节点，如 B），将 RREP单播给 B（而非广播，减少开销）；
中间节点 B 接收 RREP 后，根据自身路由表的“前驱条目”（B 的前驱是 S），将 RREP 单播给 S；
每个节点转发 RREP 时，同步更新路由表的“后继条目”——记录“目的 D 的后继节点=接收 RREP 的下一跳”（如 B 的后继是 D，S 的后继是 B），形成“正向路径”（S→B→D）。

若节点收到多个 RREP（如 S 同时收到 B 和 C 的 RREP），通过“目的节点序列号”和“跳数”选择最优路由：序列号更大的优先（表示路由更新）；序列号相同时，跳数更小的优先。

当 S 收到 RREP 时，确认“S→B→D”路径有效，路由表中“D 的条目”标记为“有效”，可开始数据转发。

源节点 S 将应用数据封装为 IP 分组，目的地址设为 D，携带序列号（用于 D 确认接收顺序，避免丢包），不携带完整路径（仅需“后继节点”信息）。

每个节点（如 S、B）接收数据分组后，提取目的地址 D，查询自身路由表的“后继条目”——找到下一跳节点（S 的后继是 B，B 的后继是 D），将数据单播给下一跳；

AODV 本身不强制数据确认（依赖上层协议如 TCP），但可通过“反向路径”发送 ACK（如 D 向 B 发送 ACK，B 再转发给 S），确保数据可靠传输。

节点路由表中的“D 条目”有生命周期（默认 30 秒），若 S 在生命周期内持续发送数据，会自动刷新生命周期；若长时间无数据（超过生命周期），路由条目过期，下次发送需重新触发路由发现。

节点通过两种方式检测链路失效：

链路失效节点（如 B）生成 RERR 消息，核心字段为“失效的目的地址列表（如 D）”，仅向自身路由表中“该目的的所有前驱节点”（如 B 的 D 条目前驱是 S）单播 RERR（避免全网广播）；
前驱节点 S 接收 RERR 后，删除自身路由表中“D 的有效条目”，若 S 有其他依赖 D 的子节点（如 S 是某节点的前驱），则继续向这些子节点转发 RERR，直到所有依赖该路由的节点都收到通知。