新版基于伙伴系统的IP地址自动分配协议的研究汇编摘要：AdHoc网络IP地址自动分配是AdHoc网络能够正常运行的必要条件。论文对基于伙伴系统的分布式动态地址分配协议进行了优化与扩展，新加入节点首先要发出邻居可用地址池空间大小的探测消息，便于选取拥有最大可用地址池的邻居并向其发送可用地址池请求消息，减少了已存在节点可用地址池枯竭的可能，最大可能的实现网络中每个节点的可用地址池中ip地址数目的均衡，减少了已存在节点递归查找可用地址池的频率。实验结果表明，改进后的协议具有良好的性能。关键词：AdHoc网络；IP地址自动分配；伙伴系统；NS-2中图分类号：***文献标识码：*文章编号：*-*(*)*-*-*AdHoc网络是由一组可移动的无线节点自发组成的网络。网络在没有常规基础设施和中心管理系统的支持下进行通信，其网络的拓扑结构可能因为不可预知的节点移动和传输特性而随机改变。它是一种自组织性和抗毁性比较强的移动通信网络，它不会因为网络中某一个关键节点的瘫痪而造成整个自组织网络的瘫痪，当网络中担当某一任务的节点出现问题后，这个节点所承担的任务会迅速被其他节点所替代，有很强的冗余性，和自恢复性。现阶段许多对移动AdHoc网络的研究大都建立在节点的IP地址已经手工分配好的基础之上，在实际应用中由于AdHoc网络内节点自身的特点不能做到对网络中移动的节点适时的做到手动IP地址的分配与回收，因此对基于AdHoc网络IP地址自动分配协议的研究意义重大。目前国内外已经存在的几种经典的AdHoc网络IP地址自动配置协议：（1）、用于AdHoc网络的改进的DHCP协议，此协议为每部分网络选择一个“领导”，领导扮演相当于DHCP服务器的角色，通过它向新的节点分配地址。领导拥有一个所有已被分配的IP地址的列表，新的节点要获得IP地址必须向它申请；（2）、基于硬件地址的IP地址分配，在基于硬件地址的IP地址分配协议中，采用基于硬件MAC地址的已知网络前缀和后缀（awell-knownnetworkprefixandasuffix）来组成响应的IP地址；（3）、预知地址分配法，预知地址分配法是选择一个函数f（n），并且由此函数产生的一系列的随机数作为节点的地址；（4）、MANETconf协议，该协议中每个节点通过维护一个全网所有已使用的地址表来保证新加入的节点不会发生冲突；基于伙伴系统的分布式动态地址分配协议；（5）、PMWRS解决方法，主机先在169.254/16IP地址池中选择一个地址，再向网络的其他节点广播地址请求报文（AREQ报文）。如果在计时器超时后，没有收到其他节点的地址回复报文（AREP），该主机重新发送AREQ报文。如果在有限次尝试后，任然没有收到其他节点的回复报文，该主机就认为它所选的地址是合法的，并为自己配置该地址。在以上几种协议中基于伙伴系统的IP地址自动分配协议在大规模的AdHoc网络中相对其它技术有较好的性能，更适合于目前AdHoc网络的发展趋势。当新加入的节点在向已存在节点申请IP地址池时只考虑到自身能否分配到地址池，并没考虑到每个节点IP地址池的均衡，从而导致已存在节点IP地址池的枯竭，而递归地再去申请地址池，增加了网络的开销，文章针对这个不足做了改进。1AdHoc网络IP地址自动配置协议的算法的设计1.1基于伙伴系统的IP地址自动分配协议算法该协议是通过地址池的分配来为节点分配IP地址的。最初整个网络只有一个节点，它拥有整个IP地址池。当一个没有IP地址的节点A想要加入网络，它向邻近节点申请IP地址。邻近节点B接受申请后，将自己的IP地址池的一半地址分配给节点A，节点A可将收到的IP地址池中的第一个地址作为自己的IP地址。同时节点B还将发给节点A最新的IP地址表，此时节点A和B互称为伙伴。如果一个节点（以下称为服务节点）接受了另一个节点（以下称为客户节点或请求节点）的IP地址申请，但是服务节点已经分配完了自己的IP地址池，服务节点可以搜索IP地址表并向拥有最大IP地址池的节点申请IP地址，拥有最大IP地址池的节点分一半的IP地址给服务节点，服务节点就可以配置客户节点了。1.2改进的基于伙伴系统的IP地址自动分配协议算法1.2.1节点加入当一个新节点加入到网络后首先发送hello包（邻居消息请求包，请求邻居的IP地址和可用地址池），...