无线网络安全论文(编辑修改稿)

无线网络安全论文(编辑修改稿)内容摘要：

构，可以对无线 Ad Hoc 网络内的拓扑结构变化做出迅速的反应。 在无线 Ad Hoc 网络中，任意一个移动终端都能够担当服务器与主机的角色 ：当移动终端作为主机时，则路由单位需要启动面向客户的相应的程序。 而当移动单位作为路由节点时，此时担任主机角色的移动单位就应该启动面向主机的对应的程序，并通过动态路由表策略，实时更 新路由表，来实现对数据包的分组转发及路由维护功能。 每对移动节点间的路由路径通常是由多路径组成，但吉林师范大学信息技术学院本科毕业论文 2 是因为移动节点间的无线传输受到距离限制，所以，应该通过多路径，凭借若干个节点的路由转发，实现节点间的远距离传输限制，从而实现数据通信的目的。 因此无线 Ad Hoc 网络也叫做多跳无线网络、自组织网络、无固定设施网络或对等网络。 由于无线 Ad Hoc 网络自身的特点，与以往的无线网络和固定有线网络相对比，无线 Ad Hoc 网络具有以下几个特点 ： (1) 网络自组织。 与其它传统网络相比，无线 Ad Hoc 网络 没有任何固定网络设施做支持，所以，该网络也可以在任何环境下建立一个没有约束的自组织的移动通信网络。 (2) 无中心。 在无线 Ad Hoc 网络中，所有移动节点和移动终端都可以是服务器，也可以是客户，所以没有网络控制中心，网络中的每个节点都是对等的，网络节点的移动不会影响节点间的通信，移动节点的故障损坏也不会影响网络的通信，可以说，无线 Ad Hoc 网络具有较强的抗毁性。 (3) 动态的拓扑结构。 无线 Ad Hoc 网络因为没有固定的网络基础设施，所以网络中的节点可以自由移动，不会受区域范围限制通信，也 不受速度和移动方式的约束，网络内移动节点移动过程中，无线收发设备的收发功率会自动地产生变化，加上无线信道之间也会产生互相影响因素，因此，无线 Ad Hoc网络的拓扑结构具有动态性。 (4) 分布式网络特性。 网络中每个节点都能够承担路由功能，且没有网络控制中心，移动节点之间都是对等的，并以分布式协作的方式数据通信，网络中单一的移动节点出现故障不会对网络整体的通信造成影响。 无线 Ad Hoc 网络采用无线多路径传输方式来进行数据通信，这使得无线 Ad Hoc 网络中的网络要求更多的带宽用于网络传输消耗，在无线 Ad Hoc 网络中，考虑到收发频率的衰减、信道拥堵、交互和噪声干扰等因素，使得带宽消耗更低。 无线 Ad Hoc 网络的这些特性使得无线 Ad Hoc 网络在很多方面比有固定基础设施的无线网络更有优越性。 无线 Ad Hoc 网络的架构 由于无线 Ad Hoc 网络具有的对等结构、自组织等特性，使其网络架构与传统的网络体系结构有很多不同 ， 优势与劣势并存，对于网络安全也影响至深。 无线 Ad Hoc 网络中的移动节点都具有路由和服务器的功能。 从功能上看，网络中的移动节点可分为主机、路由以及移动终端二个部分。 其中主机部吉林师范大学信息技术学院本科毕业论文 3 分基本上是 进行转发节点之间的路由信息。 路由部分则是建立并动态维护路由表 ， 更新网络拓扑结构，完成数据报文的转发。 移动终端设备主要负责收发信号。 从物理结构上看，移动节点可分为单主机传输节点和多主机传输节点 ， 其中单主机传输节点还可以分为单传输节点和多传输节点。 其中，单主机传输中的单传输节点具有比较简单的结构，只有手持设备采用此结构。 单主机传输中的多传输节点的结构比单传输的稍显复杂，需要在两个或两个以上网络中设置中间节点来进行网络的数据通信。 多主机多传输节点则显得灵活性强，具有较好的适应性，并能够使多个信道信号同时传输。 因此 无线 Ad Hoc 网络中的移动节点往往也能够作为路由节点来与其他无线 Ad Hoc 网络进行数据通信。 在无线 Ad Hoc 网络中，由于其无中心、分布式和动态拓扑结构等特点，因而没有一个稳定并有抵抗能力的控制中心来控制节点，因此无线 Ad Hoc 网络只有对等式机构和分级结构。 对等式结构 无线 Ad Hoc 网络的对等式结构也叫作对平面结构，网络中所有移动节点都是对等平等的关系 ， 没有主从性，网络中的任意两个节点间互相通信时，一般要有多条路由途径，从而能够达到平衡道路流通和优化路径的目的。 对等式结构中的节点的收发信号范围 较小，随着网络中的移动设备越来越多，尤其是在网络中多数节点随机移动时，网络资源一部分不能得到有效分布 ， 有可能造成网络瘫痪或者网络故障，因此平面结构不能够被集中控制。 此外，平面结构的可扩展的空间较小 ， 网络中路由的任何动态变化，每个节点都需要获得的路由信息 的节点和所有其他节点，这将大大消耗网络的有限资源。 所以，平面结构只适用于小型和中等规模的无线 Ad Hoc 网络。 分级结构 无线 Ad Hoc 网络的分级机构更复杂一些， Ad Hoc 网络被划分成不同水平高度的网络，在网络的每个级别，被分为一个或多个簇，每个簇是由 一个个群集组成的多个集群，多个簇又形成高级别网络，等等，并且可以被划分成一个群集数，在一个更高层次的网络，簇群并形成高级网络，上升到最高。 簇头节点主要负责簇间数据转发，主要是预定或簇头选举算法来确定。 根据网络上的节点的通信频率，所述分级结构分为单频和多频的分层网络吉林师范大学信息技术学院本科毕业论文 4 的分层网络。 所有节点都使用相同的频率在分层网络结构的单频，以建立一个通信连接，其中，所述的第一簇被连接到两个或更多个节点，每个集群的第一簇需要网关的身份，以便能够与其他集群，首先要建立一个连接通信。 分层的网络结构中的多频，具有多个用于连接的通信的 频率，使较低的网络中的节点的通信范围是小的，先进的节点通信覆盖的第一簇。 在网络中的不同高度水平有一个高层次的节点，因此所使用的不同的频率的高级别节点可以与不同级别的网络通信连接。 第一群集和群集构件之间的通信所使用的频率，为的第一簇之间的网络通信中的同一个频率，所使用的频率的不同级别的网络簇头之间的通信。 层次结构的平面结构相比，最大的优势在于可扩展性，独立于网络规模的限制，遇到复杂的大型网络，通过增加集群的数量或提高网络的系列，以提高网络容量。 在一个分层的网络中，每个节点都可以成为一个簇头，簇头节点是主要负责 维护到其他簇头的路由，簇头和簇成员的变化动态地选择合适的算法，因此保持层次结构，尤其重要的是选择合适的簇头，簇头选择算法能够重新集群网络的拓扑结构发生相应的变化。 该算法的选择取决于不同的应用需求，网络环境和节点的特点。 选择不同的算法有不同的优化目标，包括最小化集群计算和维护开销，簇头最小化与最大化集群的稳定和最大限度地提高节点的生存时间。 此外，以上的平面结构的定位节点的层次结构的定位是简单而有效的，在平面结构中，查询在整个网络中的节点对应的查询，它必须是在层次结构中，因为群集第一个包含了所有的集群在集群成员 的信息，需要查询的节点信息可以通过查询获得的第一个簇。 另外，节点的定位和处理比的平面结构的层次结构，具有的优点，可以得到的节点的地址被分配一个逻辑顺序，根据群集头和群集。 除此之外，平面结构是没有的结构的分层结构的中心是一个集中的管理的结构，其中，所述的第一簇的分层结构是一个控制中心，对应于：通过分级整个网络被划分成一个相对独立的这些集群集群和簇头控制中心福路由算法可以减少开销和广播泛滥，更轻松地管理移动节点和控制节点接入无线信道，并能提高网络的可扩展性和 QoS 支持能力。 近年来， Ad Hoc 网络的网络服务质量 的改善，越来越多地选择中心管理模型的层次结构，逐渐呈现出分层的趋势。 吉林师范大学信息技术学院本科毕业论文 5 第 2章 无线 Ad Hoc 网络关键技术探讨 论 网络协议 无线 Ad Hoc 网络的核心是路由协议，完善的路由协议可以为搭建完整的无线 Ad Hoc 网络奠定基础。 与配备固定基础设施的无线网络的网络协议相比， Ad Hoc 网络路由协议的建立更有难度，这是因为传统网络的拓扑结构是相对稳定的，而 Ad Hoc 网络的架构假定是不断变化的。 此外，传统网络的路由协议主要依靠海量的分布式数据资料，这些数据库一般存储在移动节点上，而 Ad Hoc 网络中的节点不能做到长时间保存信息，况且这些数据信息也并不总是完全可信的。 有文献表明，比较好的的 Ad Hoc 网络路由协议应该满足以下功能 ： 保持网络拓扑通信；清楚网络拓扑结构的变化；较好的自适应性。 根据路由表的特点， Ad Hoc 网络的路由方案大致可分为 ： 表驭动路由协议、按需驭动路由协议和混合路由协议。 表驱动路由协议又称提前反应路由协议，是说网络中的节点有规律的交换路由信息，得到其他节点的路由。 因为这种方式需要持续的在移动节点之间交换路由信息，所以占用了大量的网络带宽，而实际上有相当一部分的路由信息并 不是路由需要的，这样就浪费了了网络资源，所以表驱动路由协议一般只用在传统网络中，不会适用于 Ad Hoc 网络。 按需路由协议又称应急性路由协议，是说节点只有在自己需要的时候菜进行路由交换和查找，也就是说，节点之间的信息交换不必有固定规律，这解决了因持续交换所有路由信息造成的网络带宽浪费。 混合路由协议是结合了表驱动路由协议和按需驱动路由协议，它先在一定范围内应用表驱动路由协议，减小路由控制消息交换的范围，当目标节点距离较大时，则通过反应式路由协议查找发现路由，这样就平衡了路由协议的控制消耗和时延两个方面。 目前，大多数 Ad Hoc 网络路由协议应用的是反应式路由方案，其中，具有代表性的有动态资源路由协议、请求距离向量协议等，而目的序列距离矢量路由协议则是表驭动路由协议的代表。 服务质量 服务质量（ QoS）是指网络通信需要满足一些性能指标，包括 网络延时 ，吉林师范大学信息技术学院本科毕业论文 6 可以使用的 带宽，丢包率 等等。 目前，很多网络要求网络提供 带宽管理控制 的业务。 QoS 质量保证 有了很大的优化 ， 不过大多数程序只为特定环境服务 ，不能直接使用 Ad Hoc 网络。 由于 Ad Hoc 网络链路质量差，网络拓扑结构 随时变化 ， 信道利用存在竞争，因此， QoS 保证问题变得更加复杂。 Ad Hoc 网络的 QoS 技术主要有以下的问题：随时间变化的无线信道、无线电信道带宽的限制、路由制度、 小容量电池电量。 无线 Ad Hoc 网络要求网络资源的利用更加合理，要求数据传输性能更可靠，同时要求为多媒体业务提供网络带宽控制保障，目前大致有 3 种 QoS 方案，该方案不仅要求适应网络拓扑的任何变化和无线信道的互相影响，同时还要求保证与其他网络通信。 集成服务模型 集成服务模型是从 Inter 网络环境的综合服务模型开发，利用电话网络和 ATM 虚连接机制。 各型号的特点可用于路由器做高速处理大量的数据流，但这样做将导致骨干路由器成为网络瓶颈，为每个数据流的资源预留协议，但保留终端到终端的。