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基于嵌入式Linux平臺的多協(xié)議路由器的設(shè)計
來源:單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 作者:朱雅瓊 李建東 盛 敏摘要:介紹在分級Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中多協(xié)議路由器的地位及功能,在此基礎(chǔ)上提出一種多協(xié)議路由器設(shè)計方案。結(jié)合設(shè)計方案,介紹實現(xiàn)方案中所采用的Motorola公司的ColdFire嵌入式處理器MCF5272、uClinux操作系統(tǒng),以及在該平臺上運(yùn)行的路由協(xié)議A0DV。
關(guān)鍵詞:路由器 MVF5272 uClinux A0DV
引言
隨著社會信息化進(jìn)程和互聯(lián)網(wǎng)的飛迅發(fā)展,對無線環(huán)境下提供數(shù)據(jù)服務(wù)的需求變得更加迫切。傳統(tǒng)的無線移動網(wǎng)絡(luò)通常以固定的基礎(chǔ)設(shè)施為支撐,無法滿足人們對日益增長的通信業(yè)務(wù)的要求,一種新型的無線網(wǎng)絡(luò)——AdHoc網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)又稱移動自組網(wǎng)、多跳網(wǎng)絡(luò),具備細(xì)網(wǎng)靈活、快捷,不受有線網(wǎng)絡(luò)的影響等特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于軍事和救援等無法或不便預(yù)先鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的場合。此外,Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)朝著網(wǎng)絡(luò)互連的方向發(fā)展,Internet的接入是其中一項主要內(nèi)容。
Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)具有自身的特殊性,在組建實際使用的無線工作網(wǎng)絡(luò)時,必須充分考慮網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用規(guī)模和擴(kuò)展性,以及應(yīng)用的可靠程度及實時性要求,選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。目前Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)正朝著大規(guī)模方向發(fā)展,逐漸呈現(xiàn)分級化的趨勢,以兩級式的網(wǎng)絡(luò)為代表。在兩級式網(wǎng)絡(luò)中,拓?fù)淙鐖D1所示。網(wǎng)絡(luò)分為骨干網(wǎng)、子網(wǎng)兩級。子網(wǎng)級中,每個子網(wǎng)都可以構(gòu)成獨(dú)立的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò),可采用不同的路由協(xié)議。骨干網(wǎng)由多協(xié)議路由器節(jié)點(diǎn)和普通節(jié)點(diǎn)構(gòu)成,其中,普通節(jié)點(diǎn)主要完成骨干網(wǎng)中的數(shù)據(jù)和控制信息的分發(fā);而多協(xié)議路由器除了具備普通節(jié)點(diǎn)的功能外還要負(fù)責(zé)實現(xiàn)對子網(wǎng)的管理、控制和數(shù)據(jù)交互,是骨干網(wǎng)的核心設(shè)備。
1 多協(xié)議路由器的功能
多協(xié)議路由器作為骨干網(wǎng)的一個節(jié)點(diǎn),運(yùn)行一定的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議,實現(xiàn)骨干網(wǎng)絡(luò)由尋址的功能。
在分級式Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中,多協(xié)議路由器通過和子網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交互實現(xiàn)對子網(wǎng)的管理。子網(wǎng)內(nèi)的通信類似于一般的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò);而子網(wǎng)間的通信需要通過子網(wǎng)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行中轉(zhuǎn),可分為兩種情況—同一路由器下同構(gòu)/異構(gòu)子網(wǎng)間的通信以及不同路由器下同構(gòu)/異構(gòu)子網(wǎng)間的通信。為了實現(xiàn)子網(wǎng)間的有效通信,路由器需要完成多種協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換。
Internet接入的需求使得分級式Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)必須存在一個接入點(diǎn)AP(Access Point)。考慮到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,這個功能需要由多協(xié)議路由器實現(xiàn)。
綜上所述,多協(xié)議路由器主要實現(xiàn)骨干網(wǎng)路由尋址、協(xié)議轉(zhuǎn)換、Internet接入的AP三大功能。
2 多協(xié)議路由器的設(shè)計
一般情況下,Ad Hoc網(wǎng)中的路由器為車載式或背負(fù)式,所以多協(xié)議路由器必須有高集成度和移動
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