基于信任的多宿网络路由选择方法技术

本发明专利技术提出一种基于信任的多宿网络路由选择方法，信任代理监测并记录移动路由器的网络状态，存储在信任信息列表中，周期性地向移动路由器进行广播通告；移动路由器将收到的信息表向移动网络内广播初始化报文，该初始化报文包含子网内所有移动路由器的信任属性因子：当前可用带宽、网络时延、已接入节点数及路由器实时丢包率；移动节点接收到路由器节点发送的初始化消息后，将所有移动路由器节点的信息添加到路由器信任信息列表中，计算移动路由器的所有信任属性因子的信任值，并将这些信息记录在移动路由器的信任信息表中；当移动节点在选择移动路由器时，可根据信任信息表中记录的信息以及信任值选择更可信的移动路由器作为候选移动路由器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种路由选择方法，尤其涉及一种基于信任的多宿网络路由选择方法。
技术介绍
由于IPv6协议自身设计等原因，移动节点切换存在诸多问题。而作为IPv6的扩展协议，移动子网的切换面临更为严峻的考验：延时大、信令开销大、切换复杂等问题。为提高可靠性，人们提出了多宿移动子网，但这要求移动网络节点在接入网络时进行有效选择，且选择过程会对网络整体性能产生影响。因此，为保证IPv6网络高效运行，IPv6网络移动性管理问题需要得到有效解决。IPv6协议自身设计等原因，移动节点切换存在两大问题：一是切换过程延时大，二是信令开销大，传输效率低。其次，作为IPv6的扩展协议，移动子网的切换面临更为严峻的考验：一方面，移动路由器作为IPv6节点，其切换过程与移动节点一样，面临着延时大、信令开销大等问题；另一方面，移动子网中引入嵌套结构及隧道机制，使移动网络切换比移动节点切换更复杂，这加剧恶化了网络的切换性能。最后，为了提高可靠性，人们还提出了多宿移动子网，该网络中部署了多个移动路由器，此时移动网络节点就必须在接入网络时进行有效选择，而选择过程也会对网络整体性能产生影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种基于信任的多宿网络路由选择方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于信任的多宿网络路由选择方法，该方法包括以下步骤：S1、信任代理监测并记录移动路由器的网络状态，将这些状态信息存储在信任信息列表中，并周期性地向移动路由器进行广播通告；S2、移动路由器将收到的信息表向移动网络内广播初始化报文，该初始化报文包含子网内所有移动路由器的信任属性因子，信任属性因子包括当前可用带宽、网络时延、已接入节点数及路由器实时丢包率；S3、移动节点接收到路由器节点发送的初始化消息后，将所有移动路由器节点的信息添加到路由器信任信息列表中，计算移动路由器的所有信任属性因子的信任值，并将信任值记录在移动路由器的信任信息表中；S4、当移动节点在选择移动路由器时，根据信任信息表中记录的信息，综合考虑各移动路由器间的信任值并选择更可信的移动路由器作为候选移动路由器。本专利技术所述的方法中，步骤S4具体包括：S401:收集所有移动路由器的信任信息；S402:判断信任信息是否超过更新周期，若超过，则转到S403；若不超过，则转到S401；S403:计算移动路由器的信任值，生成信任报告；S404:发送信任报告；S405:信任报告传递给移动路由器；S406:移动路由器将信任报告告知所有移动节点；S407:判断移动节点是否收到，若是，则转到S406；若不是，则转到S408；S408:移动节点更新路由器信任信息列表；S409:判断是否超过切换时限，若是，则转到S410；若不是，则转到S412；S410:判断是否更高信任值的移动路由器，若是，则转到S411；若不是，则转到S412；S411:移动节点切换到更高信任值的移动路由器；S412:移动节点无操作。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术根据多宿移动网络特性，通过引入移动路由器节点的带宽、丢包率、挂载节点个数等多个决策属性信息，使用组合赋权法计算各决策属性的权重，建立基于多属性决策的信任模型，移动节点依据该决策模型选择最优的移动路由器节点来转发数据。该算法克服了传统算法在选择路由时仅考虑网络拓扑结构或者基站信号强度的问题，在一定程度上综合评价移动路由器节点的各项属性及网络状况，使IPv6移动网络能在保证任务的前提下，根据各个移动路由器负载状态实时动态调节和控制流量，将数据相对均衡地在网络中进行分配，从而提高了整体网络性能。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1为多宿网络示意图；图2为本专利技术实施例基于信任的多宿网络路由选择方法流程图；图3为本专利技术实施例路由选择算法流程图；图4为本专利技术算法和传统的AODV在数据报文平均丢包率方面的比较示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术将多宿网络(如图1所示)路由选择问题转化为典型的多属性决策问题，建立基于多属性决策的信任模型，其中移动节点为决策者，可用的移动路由器为备选对象，接入判决参数为综合信任值，最终目标是选择安全有效的移动路由器接入网络。图1中，①移动节点(mobilenode，MN)，IPv6节点，能够在移动过程中保持通信的不中断。②通信对端(correspondentnode，CN)有与移动节点通信的节点，可以是固定的或移动的节点。③家乡代理(HomeAgent,HA)：家乡代理是家乡网络的一个路由器，保存了移动节点的家乡地址及转交地址，负责转发所有发给移动节点家乡地址的数据包。本专利技术实施例基于信任的多宿网络路由选择方法，如图2所示，包括以下步骤：S1、信任代理监测并记录移动路由器的网络状态，将这些状态信息存储在信任信息列表中，并周期性地向移动路由器进行广播通告；S2、移动路由器将收到的信息表向移动网络内广播初始化报文，该初始化报文包含子网内所有移动路由器的信任属性因子，包括当前可用带宽、网络时延、已接入节点数及路由器实时丢包率；S3、移动节点接收到路由器节点发送的初始化消息后，将所有移动路由器节点的信息添加到路由器信任信息列表中，计算移动路由器的所有信任属性因子的信任值，并将这些信息(包括各信任属性因子的信任值)记录在移动路由器的信任信息表中；S4、当移动节点在选择移动路由器时，可根据信任信息表中记录的信息，综合考虑各移动路由器间的信任值并选择更可信的移动路由器作为候选移动路由器。信任属性因子是实体行为的收集与实体相关的信任信息，对实体行为的历史及行为评价的结果进行记录。本专利技术选取带宽(Bw)、丢包率(Pls)、节点数目(Num)和网络时延(Delay)作为移动路由器的信任属性因子。信任属性因子1：移动路由器接入的节点数假设移动路由器通信半径为r，其通信范围为a＝π*r^2，ρ为单位面积的节点数，同时假设M个节点(含移动节点及固定节点)部署于面积为a的移动网络区域，其随机分布在移动网络内，且节点的部署相互独立，则定义任意移动路由器节点R覆盖范围内的期望接入节点数可以表示为信任属性因子2：网络延时考虑到无线移动网络具有拓扑动态变化的特点，网络传输的延时是评估网络性能的一个重要因素。而影响网络传输延时的重要因素之一就是移动路由器转发数据的延时，选择转发数据延时较短的移动路由器同样能够有效提高网络传输效率，保证网络传输质量。信任属性因子3：移动路由器(MR)实时丢包率路由器节点的丢包率是反映路由器节点的负载状态的因素之一。一方面，无线链路的特点导致丢包的频繁发生；另一方面，路由器节点缓存空间的大小也直接影响到网络丢包的多少。信任属性因子4：无线链路带宽移动网络中移动路由器节点需要转发大量数据，其无线链路带宽能够反映出移动路由器节点的处理能力。信任属性因子的信任值的计算具体如下：移动节点R的数据转发过程等价于以其可供接入移动路由器节点为方案构成集合X＝(x1,x2,….,xn)的方案排序问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于信任的多宿网络路由选择方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、信任代理监测并记录移动路由器的网络状态，将这些状态信息存储在信任信息列表中，并周期性地向移动路由器进行广播通告；S2、移动路由器将收到的信息表向移动网络内广播初始化报文，该初始化报文包含子网内所有移动路由器的信任属性因子，信任属性因子包括当前可用带宽、网络时延、已接入节点数及路由器实时丢包率；S3、移动节点接收到路由器节点发送的初始化消息后，将所有移动路由器节点的信息添加到路由器信任信息列表中，计算移动路由器的所有信任属性因子的信任值，并将信任值记录在移动路由器的信任信息表中；S4、当移动节点在选择移动路由器时，根据信任信息表中记录的信息，综合考虑各移动路由器间的信任值并选择更可信的移动路由器作为候选移动路由器。

【技术特征摘要】
1.一种基于信任的多宿网络路由选择方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、信任代理监测并记录移动路由器的网络状态，将这些状态信息存储在信任信息列表中，并周期性地向移动路由器进行广播通告；S2、移动路由器将收到的信息表向移动网络内广播初始化报文，该初始化报文包含子网内所有移动路由器的信任属性因子，信任属性因子包括当前可用带宽、网络时延、已接入节点数及路由器实时丢包率；S3、移动节点接收到路由器节点发送的初始化消息后，将所有移动路由器节点的信息添加到路由器信任信息列表中，计算移动路由器的所有信任属性因子的信任值，并将信任值记录在移动路由器的信任信息表中；S4、当移动节点在选择移动路由器时，根据信任信息表中记录的信息，综合考虑各移动路由器间的信任值并选择更可...

【专利技术属性】
技术研发人员：向剑文，郑文博，李栋，曹思思，莫少聪，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42