复习材料，不建议阅读

Mobile IP

基础概念

  • 有基础设施网络 / 无基础设施网络
  • home agent / foreign agent
  • home network / visited network
  • permanent address / care-of address

移动性（由弱至强）：

  1. 断电后在网络中移动
  2. 在同一运营商同一 AP 的网络中移动
  3. 在同一运营商不同 AP 的网络中移动
  4. 在不同运营商网络中移动，且维持连接

Mobile IP 实现原理

间接路由：通信对端向移动节点通信，通过 home agent 转发。


缺点：三角路由问题

若移动节点和 home agent 实际非常近，会产生至 foreign agent 的额外开销。

直接路由：通信对端得到移动节点地址，直接通信。

WLAN

基础概念

  • 基本服务集 BSS / 拓展服务集 ESS
  • 分配系统 DS / 网络分配向量 NAV
  • 接入点 AP / 虚拟载波监听 CSMA/CA

常见问题

隐蔽站问题

未能检测出媒体上已存在的信号的问题

站 A、C 无法检测到对方，都向 B 发送产生碰撞。

解决：进行信道预约

  1. A 向 B 发送 RTS
  2. C 无法收到 A 的 RTS，但是收到 B 的 CTS，于是在发送时间内不发送数据。

暴露站问题

B 向 A 发送并不影响 C 向 D 发送的问题

两个站通信范围重叠，碰撞检测阻止了本不会碰撞的通信。

解决：进行信道预约

  1. B 向 A 发送 RTS，A、C 均收到。但 C 无法收到 A 的 CTS。
  2. 站 C 收不到 A 的信号，所以无需等待就可以发送。

CSMA/CA 协议

  1. 若站点最初有数据要发送（不是发送失败重传），且检测到信道空闲，在等待 DIFS 后，就发送整个数据帧。
  2. 否则，站点执行 CSMA/CA 协议退避算法，一旦检测到信道忙，就冻结退避计时器。信道空闲时，再进行倒计时。
  3. 退避计时器归零，站点就发送整个帧并等待确认。
  4. 收到确认，则发送的帧被正确接收。发送第二帧时从 2 步再开始，随机选定一段退避时间。没有收到确认（重传计时器），则再次使用 CSMA/CA 争用接入信道重传直到收到确认或达到最大重传次数。

DCF 竞争过程

DCF 是 WLAN 中的一种分布式、非同步的MAC协议。

它基于 CSMA/CA（载波侦听多路访问/碰撞避免）机制，允许终端设备在传输数据之前先侦听信道，以避免碰撞。

等待时间：

  • SIFS：用来分隔开属于一次对话的各帧。一个站应当能够在这段时间内从发送方式切换到接收方式。高优先级,用于 ACK,CTS 等控制帧(Control Frame) 。
  • 点协调功能帧间间隔-PIFS (PCF IFS) ：中等优先级,用于 PCF 非竞争式传输功能时,站点传送帧前所必须等待的时间。
  • 分布协调功能帧间间隔-DIFS (DCF IFS)：低优先级,用于 DCF 竞争式传输功能时,站点传送帧前所必须等待的时间。

PCF

PCF 是 WLAN 中的一种可选的MAC协议。

它允许接入点（AP）对终端设备的数据传输进行时间分配和控制。

PCF 用于需要实时、时间受限的数据传输，如语音和视频流。它提供了更严格的时间管理，以确保及时的数据传输。

802.11 数据帧


注意去往 AP 的地址是来自 AP 的循环左移一个位置。

WLAN 漫游和 Mobile IP 的区别

WLAN 漫游是同一个网络间不同 AP 移动，Mobile IP 是不同网络间移动。

Ad Hoc 网络

路由协议

  1. 主动路由
    每个节点与其他节点交换信息构建路由表，定期交换路由更新信息维护路由表，查找自身路由表确定路由。确定速度快，开销大。
  2. 被动路由
    只有需要发送数据时，源站点才寻找路由。

AODV 路由实现


就是很传统的 flood 广播。

DSR 路由实现


与 AODV 类似，不过数据包中带有路径信息，而不是使用路由表。

IP 地址分配

  1. 冲突检测分配法
    采用“试验与错误”策略为网络中新节点寻找空闲 IP。新节点试验性选择一个 IP，然后请求所在网络中所有其他已配置节点认可该 IP 的选择，如果有地址冲突，则新节点收到否认应答，然后重新选择另一新 IP 地址，重复以上过程，直到得到所有节点的认可为止。
  2. 无冲突分配法
    假定参与地址分配的节点具有互不相交的地址池，据此给一个新节点分配空闲 IP 地址。则可以确保所分配的地址互不相同。DCDP（Dynamic Configuration and Distribution Protocol）算法中，每当一个节点加入网络，一个已配置节点将地址池一半分配给新节点，自己保留另一半，确保地址的唯一性。即使网络分割成若干部分，不同分割部分中的节点依然具有不同的地址池，因此，所分配的地址具有唯一性。当分割部分合并，无须任何处理。
  3. 最大努力分配法
    算法中，负责地址分配的节点尽其所能给一个新节点分配一个空闲地址，新节点同时采用地址冲突检测方法保证其分得的地址是空闲地址。DDHCP（Dynamic DHCP）协议维护一个全分配状态，全网所有节点共享一个地址池，所有节点都感知地址的使用分配信息。当一个新节点加入，网络一节点负责分配地址，从共享地址池里选择一个空闲地址进行分配。这种分配方式依然存在冲突，当 2 个及 2 个以上新节点加入，会造成地址可能冲突情况。
    （共享地址池的同步问题）

无线传感器网络

结构


最大的单位是 Monitoring area，包含很多集群 Cluster，集群里面都是节点 node。cluster 有 head，有向外部网络通信的 sink。

节点



一定有的是电源、传感、计算存储、通信。

路由协议

Zigbee、Thread 等。

安全威胁

  1. 虚假路由攻击

    发送虚假路由控制包扰乱破坏网络。
  2. 虫洞攻击

    使用隧道扰乱正常路由协议
  3. HELLO 洪泛攻击

    利用 HELLO 数据包错误引导大量节点。
  4. 女巫攻击

    制造大量假身份控制网路。