基于嵌入式Linux平臺的多協(xié)議路由器的設(shè)計

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)，具備細網(wǎng)靈活、快捷，不受有線網(wǎng)絡(luò)的影響等特點，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)拓撲結(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，拓撲如圖1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)點和普通節(jié)點構(gòu)成，其中，普通節(jié)點主要完成骨干網(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)點的功能外還要負責(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，運行一定的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)點和骨干網(wǎng)節(jié)點進行中轉(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AP（Access Point）�？紤]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式，所以多協(xié)議路由器必須有高集成度和移動

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