专利名称：一种自组网中基于按需路由的因特网域名访问方法
技术领域：
本发明属于移动自组织网络MANET(Mobile Ad Hoc Networks)技术领域，是MANET自动配置技术中因特网域名服务器配置的一种实现方法。
背景技术：
移动自组织网络是一种无基站的无线多跳网络，是一种具有高度动态拓扑、节点任意移动的、点对点的自创建、自组织、自管理网络[1]Ramanathan R，Redi J，“A Brief Overview of mobile Ad hoc NetworksChallenges and Directions”，IEEE Communications Magazine，50thAnniversary Commemorative Issue[C]，2002。AODV(Ad hoc On-demandDistance Vector)是MANET中的一种按需驱动路由协议[2]C.Perkins，“Ad hoc On-Demand Distance Vector(AODV)Routing”，RFC3561，July2003；AODV6是一种扩展的AODV协议，用于使用IPv6的MANET中[3]Charles E.Perkins，“Ad hoc On-Demand Distance Vector(AODV)Routing forIP version 6”，draft-perkins-manet-aodv6-01.txt，November 2000；AODV和AODV6的差别主要是路由控制报文中的地址长度不同，为了叙述方便，在下文中AODV和AODV6被统称为AODV。为了减轻MANET用户手工配置的繁琐，使MANET快速组网、灵活易用的特性得到充分体现，必须在MANET中使用各种自动配置技术，包括地址自动配置、域名解析和服务发现[4]Jaehoon Jeong，Jungsoo Park，“AutoconfigurationTechnologies for IPv6 Multicast Service in Mobile Ad-hoc Networks”，TheInternational Conference on Information Networking，2002。而因特网域名服务器自动配置就属于域名解析的一个重要组成部分，MANET节点配置了因特网域名服务器，就可以通过域名访问Internet上的节点。
发明内容
③均匀性好，满足标准要求一些元素易产生偏析，标准样品组合中一些元素如Pb、Zn熔点低，经常表现为有序偏析(总体不均)，有的元素Pb、Fe在铜合金中溶解度很低，经常表现为无序偏析(局部不均)，而本发明方法制成的样品采用精密度和准确度都很高的光电直读和X荧光光谱仪进行均匀性和梯度分析RSD在0.2～5％，该铝青铜标准样品铸锭无气孔、灰渣现象，是标准样品成功的标志。
④组合含量范围宽、元素种类多该标准样品组合含量范围宽，其中的P最低含量0.002％，铜的最高含量94.28％(详见表2造币用铝青铜光谱标准样品设计成分)。元素种类多，其特点是融合了欧元用铝青铜合金和CuAl6Ni2合金于一套光谱标准样品中，欧元用铝青铜合金杂质元素为Pb、Fe、P、Si、Mn、Ni，添加元素为Al、Zn、Sn，主成分为Cu；而造币用CuAl6Ni2合金杂质元素为Pb、Fe、P、Si、Mn、Zn，添加元素为Al、Ni，主成分为Cu，而无Sn元素，这使得该标准样品既能用于欧元用铝青铜合金的测试也能用于CuAl6Ni2合金的测试，不过这给定值准确度和熔铸工作也带来很大困难因此要对实验室条件、仪器设备、试剂供应情况、操作人员素质、熔铸工艺等进行控制。
本发明铝青铜光谱标准样品的设计完全按照国家质量技术监督局发布的GB/T15000-94《标准样品工作导则》、JJG1006-94《一级标准物质技术规范》、YB/T082-1996《冶金产品分析用标准样品技术规范》的要求进行的，整个制造方案经过成分设计、选料与配料、熔铸、预分析、铸棒的组织结构检验、均匀性检验、定值、数据处理和标准值及其标准偏差，不确定度的确定、光谱分析曲线“成线性”检查和生产考核、与国内外同类标准样品水平的比较、稳定性检查等过程。
具体实施例方式
表2本发明成套的铝青铜光谱标准样品设计成分(％)
<p>参照图3所示，图3是一个一进16出的光开关方框图，输入光线I1经地址线A0～A3选址后有条件的与输出通道O1～O16相接；表1是光开关的一种寻址方式。
表1一种寻址方式
本发明中采用的基于MEMS(微光机电系统)的光开关，体积小，其与光信号的格式、波长、协议、调制方式、偏振、传输方向等均无关，而且在损耗、扩展性上都优于其他类型。采用关开关最主要的优势是完成光信号的传输而不必反复移动光纤重新连接。
用于实时定量基因扩增仪检测系统的两个光开关阵列(即入射光开关阵列、射出光开关阵列)的主要技术指标如下扦入损耗≤0.8dB重复性≤±0.05dB串音≤-50dB回波损耗≥60dB转换时间(开关速度)≤8ms寿命1千万次从技术指标可以看出系统的低损耗，高重复性和一致性，如检测96个标本仅需要8×96＝768ms＜1秒光电转换装置(O/E)的组成参见图4，采用半导体光敏器件雪崩二极管APD作为光检测器，本发明采用新型高性能雪崩二极管S9251，其灵敏度对红外光谱具有高稳定性，工作波长在440nm～1100nm，集成块DC/DC(直流/直流)的功能是将标准的12V电源经变换，整形后给APD提供偏压，发射光经过APD被转换成为电流信号，电流信号经过反馈电阻的运算放大器，<p>当一个节点加入MANET网络时，启动域名服务器配置过程，向网关发送域名服务器请求消息。源结点域名服务器配置流程如图1示。
中间节点收到域名服务器请求消息后，对该消息进行处理，并向网关转发。中间节点还会对域名服务消息进行处理和转发。中间节点消息处理具体流程如图3所示。
当网关收到域名服务器请求消息后，向源请求节点发送域名服务消息进行应答。网关域名服务应答流程如图2所示。
域名服务消息经中间节点处理和转发后到达源结点。源结点收到该消息后，将其中的域名服务器配置为自己的首选域名服务器(例如，在linux操作系统中，可将该域名服务器的IP地址加入文件/etc/resolv.conf中)。然后启动网关生存期计时器T1，T1的计时值为域名服务消息中的Lifetime值，当T1超时，节点的网关配置被置为无效状态，域名服务器配置被删除。若该消息是“无域名服务器”消息，即消息中的E位为1，向用户返回“无域名服务器”指示。
分析上面的域名服务器配置过程，可以看出本发明的特点(1)将网关配置过程、域名服务器配置过程和AODV路由建立过程结合在一起，可以共用控制消息报文的传输，减少单独传输这些报文所浪费的网络资源，同时使整个MANET系统的实现更加统一。
(2)允许中间节点对域名服务器请求进行应答，不但减少了多余传输所占用的网络带宽，而且使源请求节点更快地得到域名服务信息，更加及时地使用域名访问Internet节点。
(3)使用本发明提出的方法可以快速地为MANET节点配置网关和域名服务器、建立到网关的路由，减少用户手动配置的繁琐，使用户能够及时、便捷地访问Internet。
发明技术方案移动自组网中基于按需路由的因特网域名访问方法其特征在于将域名服务器配置、网关配置和路由建立结合在一起；加入MANET的节点S向网关单播发送或向网络广播发送域名服务器请求消息，用以获取网关和域名服务器的配置信息；中间节点收到域名服务器请求消息，根据该消息更新路由表，若该消息允许中间节点应答，且节点自己有网关和域名服务器配置消息，就向S单播发送域名服务消息，否则，将域名服务器请求消息转发出去；网关收到域名服务器请求消息后，根据自己的域名服务器配置，生成域名服务消息，向节点S发送；中间节点和S收到域名服务消息，根据其中的网关信息和域名服务器信息配置自己的网关和域名服务器，建立到网关的路由；中间节点还负责将域名服务消息向S转发。配置好网关和域名服务器后，MANET节点就可以通过域名访问Internet上的节点了。
图1是域名服务器配置流程图。
图2是网关域名服务应答流程图。
图3是中间节点消息处理流程图。
具体实施方式
自组网中基于按需路由的因特网域名访问方法，其中的域名服务器配置流程如下步骤S1检查路由表中是否有网关信息，若有网关信息，向网关单播发送多达两次的域名服务器请求消息，若没有，向网络广播发送多达两次的域名服务器请求消息；步骤S2启动定时器等待域名服务消息的到来，若定时器两次超时后，未收到域名服务消息，进入步骤S3；若收到域名服务消息，转到步骤S4；步骤S3若前两次是单播发送域名服务器请求，再广播多达两次的请求，转到步骤S2；否则，发送“无域名服务器”指示，结束；步骤S4收到域名服务消息后，根据其中的信息更新路由表、配置自己的网关和域名服务器，结束。
图1中各事件的处理步骤如下(域名服务器配置流程)S1.1当域名服务器配置模块启动时，首先查找路由表，检查路由表中是否有网关信息，即判断路由表中是否有标识为网关的IP地址，若有，转到S1.4；若路由表中没有网关信息，进入S1.2；S1.2置请求计数器Counter的初值为2，进入S1.3；S1.3广播域名服务器请求消息，然后转到S1.6，在域名服务器请求消息中I位置1，N位置1，M位根据网络状况和应答策略而定，P位根据节点所使用的IP协议类型而定；S1.4置请求计数器Counter的初值为0，进入S1.5；S1.5向网关单播发送域名服务器请求消息，然后进入S1.6，在域名服务器请求消息中I位置1，N位置1，M位根据网络状况和应答策略而定，P位根据节点所使用的IP协议类型而定，IP头的目的地址为在路由表中查到的网关IP地址；S1.6请求计数器Counter的值加1，并启动域名服务消息等待定时器T2，等待域名服务消息应答的到来，T2的计时周期为DN_SERVER_WAIT_TIME，其值根据实际的网络环境而定。进入S1.7；S1.7等待T2超时，若在T2未超时的过程中，收到发给自己的域名服务消息，释放定时器T2，转到S1.11；若T2超时，进入S1.8；S1.8判断请求计数器Counter的值是否小于2，若比2小，转到S1.5，再次单播域名服务器请求消息；若Counter的值不小于2，进入S1.9；S1.9判断请求计数器Counter的值是否大于3，若比3大，进入S1.10；否则，转到S1.3，再次广播域名服务器请求消息；S1.10基于下述原因，系统认为在本MANET网络中不存在域名服务器，就向用户返回一个“无域名服务器”指示，原因在路由表中有网关信息时，已经向网关单播两次和向网络广播两次域名服务器请求消息，而没有收到域名服务消息应答；在路由表中无网关信息时，已经向网络广播两次域名服务器请求消息，而没有收到域名服务消息应答；S1.11当收到域名服务消息时，按照AODV的规定更新路由表，建立到网关的路由，进入S1.12；S1.12更新网关配置，即将域名服务消息中的Destination IP Address设置为自己的网关，进入S1.13；S1.13网络中是否没有因特网域名服务器，即检查域名服务消息中的E位是否为1，若是，进入S1.14；否则，转到S1.15；S1.14配置因特网域名服务器为空，转到S1.10；S1.15将域名服务消息中的Name Server IP Address配置为自己的首选域名服务器。
自组网中基于按需路由的因特网域名访问方法，其中的网关域名服务应答流程如下步骤S1检查自己是否为域名服务器或配置有域名服务器，若是，进入步骤S2，否则，转到步骤S3；步骤S2向请求节点发送域名服务消息；步骤S3向请求节点或MANET网络发送“无域名服务器”消息。
图2中各事件的处理步骤如下(网关域名服务应答流程)S2.1当网关收到域名服务器请求消息，首选判断自己是否为域名服务器，即自己是否运行了域名服务程序(如BIND)为其它网络节点提供域名解析服务，若网关是域名服务器，进入S2.2；否则，转到S2.3；S2.2将自己的IP地址置于域名服务消息的Name Server IP Address字段，转到S2.5；S2.3判断自己是否配置有域名服务器(例如，在linux操作系统中，判断文件/etc/resolv.conf中是否配置有域名服务器的IP地址)，若有域名服务器配置，进入S2.4，否则，转到S2.6；S2.4将自己所配置的首先域名服务器IP地址置于域名服务消息的Name Server IP Address字段，进入S2.5；S2.5向请求节点单播发送域名服务消息，其中I位置1，N位置1，E位置0，P根据节点所使用的IP版本而定；S2.6判断广播间隔时间是否大于阈值Broadcast_Time_Interval(一个预定义的值，根据实际网络状况而定)，即当前时间减去上次广播时间是否大于该阈值，若是，进入S2.7；否则，转到S2.8；S2.7记录本次广播时间，广播发送“无域名服务器”应答，即向请求节点发送E位置1的域名服务消息；S2.8单播发送“无域名服务器”应答，即向请求节点发送E位置1的域名服务消息。
自组网中基于按需路由的因特网域名访问方法，其中的中间节点消息处理流程如下步骤S1判断所收到的域名服务器配置消息类型，若为域名服务消息，进入步骤S2；若为域名服务器请求消息，转到步骤S3；步骤S2向请求节点转发域名服务消息，更新路由表、网关配置和域名服务器配置；步骤S3更新路由表，检查该消息是否允许中间节点应答，若允许，且中间节点有有效的网关配置，向请求节点发送域名服务消息；否则，将域名服务器请求消息转发出去。
图3中各事件的处理步骤如下(中间节点消息处理流程)S3.1当MANET节点收到域名服务器配置消息，首先判断该配置消息的类型，若为域名服务器请求消息，转到S3.6；若为域名服务消息，进入S3.2；S3.2向请求节点转发域名服务消息，进入S3.3；S3.3更新网关配置，将域名服务消息中的Destination IP Address设置为自己的网关，进入S3.4；S3.4按照AODV的规定，更新路由表，更新到网关的路由，进入S3.5；S3.5更新域名服务器配置，将域名服务消息中的Name Server IPAddress配置为自己的首先域名服务器；S3.6更新路由表，更新到请求节点的路由，进入S3.7；S3.7判断该消息是否允许中间节点应答，即检查域名服务器请求消息中的M位是否置1，若是，转到S3.9；否则，进入S3.8；S3.8将域名服务器请求消息转发出去；S3.9查找路由表，是否存在到网关的路由R，若找到路由R，转到S3.11；否则，进入S3.10；
S3.10将域名服务器请求消息广播转发出去；S3.11比较R中的Reply Sequence Number是否小于请求消息中的Reply Sequence Number，若是，转到S3.13；否则，进入S3.12；S3.12判断自己是否配置有因特网域名服务器，若是，转到S3.14；否则，进入S3.13；S3.13将域名服务器请求消息单播转发给网关；S3.14向请求节点单播发送域名服务消息，其中I位置1，N位置1，E位置0，P根据节点所使用的IP版本而定，Name Server IP Address为节点自己所配置的域名服务器地址，其余字段与AODV的规定一致。
权利要求
1.一种移动自组织网络中基于按需路由的因特网域名访问方法，其特征在于修改AODV路由协议中的RREQ和RREP消息分别作为域名服务器请求消息和域名服务消息，共用路由表建立、网关配置和域名服务器配置过程，节点S加入MANET时，启动域名服务器配置过程，发送域名服务器请求消息，中间节点处理、应答或转发该请求消息，网关收到该消息后，向S发送域名服务消息进行应答，S根据其中的网关和域名服务器信息配置自己的网关和域名服务器，并更新路由表。
2.根据权利要求1的移动自组网中基于按需路由的因特网域名访问方法，其中的域名服务器配置流程如下步骤S1检查路由表中是否有网关信息，若有网关信息，向网关单播发送多达两次的域名服务器请求消息，若没有，向网络广播发送多达两次的域名服务器请求消息；步骤S2启动定时器等待域名服务消息的到来，若定时器两次超时后，未收到域名服务消息，进入步骤S3；若收到域名服务消息，转到步骤S4；步骤S3若前两次是单播发送域名服务器请求，再广播多达两次的请求，转到步骤S2；否则，发送“无域名服务器”指示，结束；步骤S4收到域名服务消息后，根据其中的信息更新路由表、配置自己的网关和域名服务器，结束。
3.根据权利要求2的移动自组网中基于按需路由的因特网域名访问方法，其特征在于，域名服务器配置流程具体步骤如下S1.1当域名服务器配置模块启动时，首先查找路由表，检查路由表中是否有网关信息，即判断路由表中是否有标识为网关的IP地址，若有，转到S1.4；若路由表中没有网关信息，进入S1.2；S1.2置请求计数器Counter的初值为2，进入S1.3；S1.3广播域名服务器请求消息，然后转到S1.6，在域名服务器请求消息中I位置1，N位置1，M位根据网络状况和应答策略而定，P位根据节点所使用的IP协议类型而定；S1.4置请求计数器Counter的初值为0，进入S1.5；S1.5向网关单播发送域名服务器请求消息，然后进入S1.6，在域名服务器请求消息中I位置1，N位置1，M位根据网络状况和应答策略而定，P位根据节点所使用的IP协议类型而定，IP头的目的地址为在路由表中查到的网关IP地址；S1.6请求计数器Counter的值加1，并启动域名服务消息等待定时器T2，等待域名服务消息应答的到来，T2的计时周期为DN_SERVER_WAIT_TIME，其值根据实际的网络环境而定，进入S1.7；S1.7等待T2超时，若在T2未超时的过程中，收到发给自己的域名服务消息，释放定时器T2，转到S1.11；若T2超时，进入S1.8；S1.8判断请求计数器Counter的值是否小于2，若比2小，转到S1.5，再次单播域名服务器请求消息；若Counter的值不小于2，进入S1.9；S1.9判断请求计数器Counter的值是否大于3，若比3大，进入S1.10；否则，转到S1.3，再次广播域名服务器请求消息；S1.10基于下述原因，系统认为在本MANET网络中不存在域名服务器，就向用户返回一个“无域名服务器”指示，原因在路由表中有网关信息时，已经向网关单播两次和向网络广播两次域名服务器请求消息，而没有收到域名服务消息应答；在路由表中无网关信息时，已经向网络广播两次域名服务器请求消息，而没有收到域名服务消息应答；S1.11当收到域名服务消息时，按照AODV的规定更新路由表，建立到网关的路由，进入S1.12；S1.12更新网关配置，即将域名服务消息中的Destination IP Address设置为自己的网关，进入S1.13；S1.13网络中是否没有因特网域名服务器，即检查域名服务消息中的E位是否为1，若是，进入S1.14；否则，转到S1.15；S1.14配置因特网域名服务器为空，转到S1.10；S1.15将域名服务消息中的Name Server IP Address配置为自己的首选域名服务器。
4.根据权利要求1的移动自组网中基于按需路由的因特网域名访问方法，其中的网关域名服务应答流程如下步骤S1检查自己是否为域名服务器或配置有域名服务器，若是，进入步骤S2，否则，转到步骤S3；步骤S2向请求节点发送域名服务消息；步骤S3向请求节点或MANET网络发送“无域名服务器”消息。
5.根据权利要求4的移动自组网中基于按需路由的因特网域名访问方法，其特征在于，网关域名服务应答流程具体步骤如下S2.1当网关收到域名服务器请求消息，首选判断自己是否为域名服务器，即自己是否运行了域名服务程序为其它网络节点提供域名解析服务，若网关是域名服务器，进入S2.2；否则，转到S2.3；S2.2将自己的IP地址置于域名服务消息的Name Server IP Address字段，转到S2.5；S2.3判断自己是否配置有域名服务器，若有域名服务器配置，进入S2.4，否则，转到S2.6；S2.4将自己所配置的首先域名服务器IP地址置于域名服务消息的Name Server IP Address字段，进入S2.5；S2.5向请求节点单播发送域名服务消息，其中I位置1，N位置1，E位置0，P根据节点所使用的IP版本而定；S2.6判断广播间隔时间是否大于阈值Broadcast_Time_Interval，即当前时间减去上次广播时间是否大于该阈值，若是，进入S2.7；否则，转到S2.8；S2.7记录本次广播时间，广播发送“无域名服务器”应答，即向请求节点发送E位置1的域名服务消息；S2.8单播发送“无域名服务器”应答，即向请求节点发送E位置1的域名服务消息。
6.根据权利要求1的移动自组网中基于按需路由的因特网域名访问方法，其中的中间节点消息处理流程如下步骤S1判断所收到的域名服务器配置消息类型，若为域名服务消息，进入步骤S2；若为域名服务器请求消息，转到步骤S3；步骤S2向请求节点转发域名服务消息，更新路由表、网关配置和域名服务器配置；步骤S3更新路由表，检查该消息是否允许中间节点应答，若允许，且中间节点有有效的网关配置，向请求节点发送域名服务消息；否则，将域名服务器请求消息转发出去。
7.根据权利要求5的移动自组网中基于按需路由的因特网域名访问方法，其特征在于，中间节点消息处理流程具体步骤如下S3.1当MANET节点收到域名服务器配置消息，首先判断该配置消息的类型，若为域名服务器请求消息，转到S3.6；若为域名服务消息，进入S3.2；S3.2向请求节点转发域名服务消息，进入S3.3；S3.3更新网关配置，将域名服务消息中的Destination IP Address设置为自己的网关，进入S3.4；S3.4按照AODV的规定，更新路由表，更新到网关的路由，进入S3.5；S3.5更新域名服务器配置，将域名服务消息中的Name Server IPAddress配置为自己的首先域名服务器；S3.6更新路由表，更新到请求节点的路由，进入S3.7；S3.7判断该消息是否允许中间节点应答，即检查域名服务器请求消息中的M位是否置1，若是，转到S3.9；否则，进入S3.8；S3.8将域名服务器请求消息转发出去；S3.9查找路由表，是否存在到网关的路由R，若找到路由R，转到S3.11；否则，进入S3.10；S3.10将域名服务器请求消息广播转发出去；S3.11比较R中的Reply Sequence Number是否小于请求消息中的Reply Sequence Number，若是，转到S3.13；否则，进入S3.12；S3.12判断自己是否配置有因特网域名服务器，若是，转到S3.14；否则，进入S3.13；S3.13将域名服务器请求消息单播转发给网关；S3.14向请求节点单播发送域名服务消息，其中I位置1，N位置1，E位置0，P根据节点所使用的IP版本而定，Name Server IP Address为节点自己所配置的域名服务器地址，其余字段与AODV的规定一致。
全文摘要
本发明属于移动自组织网络MANET技术领域，是移动自组织网络中基于按需路由的因特网域名访问方法。本方法利用AODV路由协议中的RREQ与RREP报文承载域名服务器请求消息和域名服务消息，将路由建立、网关配置和因特网域名服务器配置结合在一起，其步骤包括加入MANET的节点S向网关单播或向网络广播一个域名服务器请求消息；收到该请求消息的节点若发现自己可以直接应答，就向S发送域名服务消息，否则将请求消息转发出去；网关收到请求消息后，根据自己的配置信息生成域名服务消息，单播发送给S；S收到域名服务消息后，根据其中的信息更新路由表、配置自己的网关和域名服务器。
文档编号H04L12/56GK1633107SQ20041009895
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月17日 优先权日2004年12月17日
发明者周继华, 石晶林 申请人:中国科学院计算技术研究所