bacnet协议可以跨网段吗_profinet通讯协议有几种

bacnet协议可以跨网段吗_profinet通讯协议有几种混合式路由协议ZRP协议的基本原理

目录

1 一点前言

2 基本概念

2.1 区域

2.2 边界节点

3 路由策略

3.1 IARP(IntrAzone routing protocol)

3.2 IERP(IntErzone routing protocol)

3.2.1 IERP路由发现过程

3.2.2 IERP路由发现分析

4 ZRP的特点

4.1 优点

4.2 缺点


1 一点前言

在表驱动方式的路由协议中,节点通过周期性地广播路由信息分组来维护去往全网所有节点的路由。它的优点是当前节点需要发送数据分组时,只要去往目的节点的路由存在,所需的时延很小。缺点是路由维护和管理需要花费较大的开销。

而在按需路由协议中,节点没有必要维护去往其他所有节点的路由,仅在没有去往目的节点路由的时候才“按需”进行路由发现。因此,它的优点是不需要周期性的路由信息广播,节省了一定的网络资源。缺点是发送数据分组时,如果没有去往目的节点的路由,数据分组需要等地因路由发现引起的延时。

ZRP是一种利用集群结构、混合使用表驱动和按需路由策略的Ad hoc网络路由协议。在ZRP中,集群被称作域(Zone)。为了综合利用按需路由和表驱动路由的各自优点,ZRP协议规定每个节点在区域内部采用表驱动路由协议,对于区域外节点的路由则采用类似于DSR中的按需路由机制寻找路由。

2 基本概念

2.1 区域

在ZRP协议中,域形成算法较为简单,它是通过一个重要的协议参数——区域半径(以跳数为单位),指定每个节点维护的区域大小,即所有距离不超过区域半径的节点都属于该区域。

一个节点可能同时从属于多个区域。如图1所示,椭圆形虚线部分表示为节点A的半径为2(即2跳之内)的区域,节点B、C、D、E和F都是节点A的域内节点,节点G则是域外节点。

需要注意的是,节点E既可以由B转接到达(距离节点A三跳),也可以由C-F转接到达(距离节点A两跳),由于协议约定最小距离小于或等于区域半径的节点都属于域内节点,因此节点E是节点A的域内节点。

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 图1 ZRP中的域及边界节点(节点A,半径为2)

2.2 边界节点

边界节点是指最小距离正好等于区域半径的节点,在图1中,节点D、E、F都是节点A的边界节点。

3 路由策略

3.1 IARP(IntrAzone routing protocol)

即区域内路由协议,完成区域内部节点间的路由功能。

ZRP对IARP协议没有做特别的规定,IARP可以选择基于距离矢量的协议,如DSDV等,也可以选择基于链路状态的协议。不管使用哪种协议,都要求节点知道到达区域内部各节点的路由。由于通常区域半径不会选择太大,周期性的拓扑更新消息也仅存于区域内部,因此对于大范围的网络环境来说,ZRP通过区域划分,有效地减少了拓扑更新过程对于网络资源的耗费。

3.2 IERP(IntErzone routing protocol)

即区域间路由协议,完成与区域外节点间的路由功能。

IERP主要用于节点与区域外节点间的路由发现过程,与DSR相类似,其采用广播机制,将路由请求消息发送出去。与DSR不同的是,由于节点通过IARP知道区域内节点的路由,因此这些路由请求消息就直接发送至其边界节点,由边界节点再根据自己区域内节点的情况继续处理,具体过程如下:

3.2.1 IERP路由发现过程

(1)源节点检查目的节点是否在自己的区域范围内,如果在,就直接获得目的节点的路由(由IARP协议保证),不需要发送路由请求消息,否则转步骤(2);

(2)节点将路由请求消息发送给其边界节点,边界节点执行与源节点类似的步骤,即检查目的节点是否在本节点区域范围内,如果在,则回送路由响应消息,否则向其边界节点转发该路由请求消息,最后直至找到目的节点。

3.2.2 IERP路由发现分析

如图2所示,节点A要发送报文至节点I,由于节点I不在其区域内,节点A向其边界节点E、F和D广播路由请求消息,如图中粗箭头虚线所示。节点E收到路由请求消息后,发现目的节点I在其区域内,直接回复路由响应报文,如图中细箭头虚线所示。后续数据报文则首先由节点A通过节点E到达目的节点I。

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图2  ZRP中的IREP过程

4 ZRP的特点

4.1 优点

ZRP按照一定的规则将网络划分为不同的区域,在区域内部采用基于表驱动的路由方式,保证节点能够实时掌握区域内所有其他节点的路由信息;在区域间则采用主动式路由方式,通过边界节点间的路由发现过程最终完成源节点和目的节点间的路由发现。由于拓扑更新过程仅在较小范围内进行,一方面有效地减少了系统耗费,同时也加快了路由发现的过程,提高了系统的响应速度。

4.2 缺点

但是,ZRP的性能很大程度上由区域半径参数值决定。通常,小的区域半径适合在移动速度较快的节点组成的密集网络中使用;大的半径区域适合在移动速度慢的节点组成的稀疏网络中使用。目前ZRP采用预置固定区域半径值得做法,这无疑限制了它的可适应性。

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