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同时又不用维护当前不适用的路由信息，还能很快的对断链的网络拓扑做出反应。AODV协议具有收敛速度快、开销比较小、实现相对简单等特点，能满足Ad-hoc网络的路由协议要求。
2.5 AODV路由算法
AODV路由协议开始工作时，源节点首先会广播一个携带有目的节点信息的路由分组RREQ，然后邻居节点会依次向周围的节点广播这个RREQ。广播RREQ前将会建立该节点到源节点的路由，直到路由分组到达目的节点或者下一个中间节点，这个节点包含了节点的路由信息，就不会再广播RREQ。整个工作过程会建立一个从源节点到目的节点的反向路由。随后该节点将沿着反向路由发回一个RREP，RREP到达源节点之后路由发现过程结束。为了避免路由环路，每个路由分组中都包含了一个sequence ID作为唯一标志，当节点收到一个sequence ID比它当前保留的的sequence ID小的数据包时，说明这个数据包是过期的，将不会进行处理，直接丢弃。发现多条路由时，源节点会选择一条sequence ID大，跳数最少的最佳路由路径。
源节点移动后会重启动路由发现过程，中间节点移动，那么其邻居节点会发现链路失效并向上游节点发送链路失效信息RERR，一直传到源节点，然后源节点重新发起路由发现，也可以由发现链路失效的节点自己发起路由发现，这个过程称为本地修复。只要路由有数据包从源节点发往目的节点，那么路由表维护工作就会一直在进行，如果链路上不再有数据包的发送，一段时间之后，这条链路就会过期，最终路由信息将会从中间节点的路由表中删除。
2.6 AODV工作过程与路由特点
AODV路由协议中间节点不需要维护路由，AODV中节点移动可能会导致原来的路由不可用，它采用逐跳路由转发分组，同时加入了组播路由协议扩展，从路由查找回复RREP。整个通信过程是对称的，路由可逆。图2-1是AODV网络拓扑示例：
图2-1 AODV示例网络拓扑图
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在图2-1中，假设节点A要向节点G发送数据，AODV协议会帮助其一步一步进行路由发现，直到找到节点G为止。
图2-2 B接收RREQ并建立逆向路由过程图
图2-2中，如果B收到来自节点A的RREQ，就会建立到达节点A的逆向路由。此时，如果节点B没有到达节点G的路由，则讲该RREQ信息重新广播给除自身以外的其它邻居节点。所有的节点都转发RREQ，直到自身有到达节点G的有效路由或者是直接邻接节点G。图2-3、2-4可以展现节点B到节点F的RREQ请求过程。
图2-3 D接收RREQ并建立逆向路由过程图
图2-4 F接收EERQ并建立逆向路由过程图
RREQ达到F节点之后，F会发现有一条到达节点G的路由，且该路由的序号不
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小于RREQ中的序号，则会构造一个路由响应包RREP并且沿着逆向路由单播给节点A。整个路由发现过程完成后，节点A可沿着发现的该路由发送数据。如图2-5所示：
图2-5 G返回RREP给A过程图
综上所述，AODV协议具有以下四个特点： ①基于传统距离向量路由机制，算法简单清晰。
②使用目标序列号防止发生环路，能解决无穷计数的问题，易于实现编程。 ③支持中间节点回答，能使源节点快速获得路由，但是会存在过期路由。 ④周期性广播报文，需要消耗一定能量和网络带宽。
2.7 本章小结
本章主要介绍了AODV的概念和发展，然后阐述了Ad hoc网络的特点、应用领域、Ad hoc网络路由协议、AODV路由协议。并简明扼要地说明AODV路由算法和工作过程，对Ad hoc网络及AODV协议有一个整体的认识。
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3 NS2网络仿真
网络仿真是一种利用数学建模和统计分析的发法，依赖计算机软件来模拟网络行为的技术。通过建立网络设备和网络连接的统计模型，模拟网络流量的传输，从中可获取协议设计、网络优化等需要的网络性能参数，是一种新的网络规划和设计技术。它以低廉的成本实现对网络复杂环境的再现与分析,能够提供虚拟的未来网络平台以进行研究.网络仿真软件在网络仿真中起着重要作用，而网络仿真对网络性能的分析与改善也占据着越来越重要的地位。网络仿真技术具有以下特点:
①在高度复杂的网络环境下能得到高可信度的结果。 ②预测功能是其他传统方法无法比拟的。
③使用范围广，既可以用于现有网络的优化与改进，也可以用于设计网络新方案。 ④初期成本不高，建好的网络模型可以延续使用，后期投入会不断下降。 目前主要流行的网络仿真软件有三种： OPNET 仿真平台、NS仿真平台、 Matlab 仿真平台。
3.1 NS2仿真工具
NS是由加州大学伯克利分校开发的适用于多种网络的优秀仿真软件平台。适用于Windows+ Cygwin 和Linux系统平台，是一款开发源代码的自由软件，可以免费下载，得到广泛应用和认可。NS2仿真平台几乎涉及到了网络技术的所有方面，如可用于有线、无线、本地连接、卫星连接等。其中包括了大量工具模拟，涉及TCP协议、路由算法、多播协议、调度器等。NS2可对仿真过程进行详细跟踪，并使用仿真动画工具NAM进行回放。目前在学术界和教育界有大量的研究人员正在使用或试图使用NS来对网络模型进行仿真，寻求最佳的网络设计方案。
NS采用了分裂对象模型的开发机制，使用C++和OTCL 两种开发语言。二者之间采用了TCL 自动连接和映射。NS2将控制通道与数据通道的实现相分离。为了减少分组和事件处理时间，事件调度器和数据通道上的基本网络组件对象使用C++编写，这些对象通过TCL 映射对OTCL 解释器可见。仿真用户只要编写相对简单的TCL/ OTCL 脚本就可快速的配置仿真节点、链路、拓扑等参数。
3.2 OPENET与NS2的比较
OPNET是1986年由麻省理工大学的两个博士创建的，随后他们从网络模拟中发现了巨大的商业价值，于1987年建立了商业化的OPNET。OPNET主要由三个模块
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组成：IT Decision Guru,是领先的网络和应用分析仿真工具，目标是优化网络性能，提高网络可以学；Modeler, IT Decision Guru基础上增加了建库功能，可以帮助用户设计和分析网络、网络设备和通信协议；Modeler/Radio在Modeler上由增加了对移动通信和卫星通信的支持。OPNET是一个商业化的网络性能仿真软件，主要面向专业研发人员，用于网络架构、设备和应用设计、分析和管理等。其主要针对网络服务提供商、设备制造商、一般企业等。
NS2是network simulator（网络模拟器）的简写，是一款放发源代码的自由软件，可以免费下载。采用所谓的“事件”驱动，是一个离散事件模拟器，由美国加州大学伯克利分校和USC/ISI共同开发的网络仿真软件，具有开放性好、扩展性强、适用与Windows和Linux系统平台，是一个出色的研究网络拓扑结构，分析网络传输仿真的工具。与OPNET相比较，NS2具有尤为突出的数据流仿真能力。
下面对比OPNET与NS2的优缺点: OPNET优点：
①界面友好，功能强大，操作较简单方便。 ②模拟速度、内存消耗优于NS2。
③有内建工具，功能强大，具有多种图形显示模式。
④支持无线有线网络中使用的协议、路由算法以及各种应用技术外还对众多网络设备供应商的各种型号的产品建有具体的产品模型库。
OPNET缺点： ①商业软件，需收费。
②仿真的规模和流量大时，效率明显降低，模型库有限，版本更新慢。 NS2优点：
①软件免费下载，源代码开放。
②仿真功能强大，具有可扩展性、可重用，适用于模拟中小型网络。 ③支持无线有线网络中使用的协议、路由算法以及各种应用技术。 NS2缺点：
①需要强大的编程能力，对初学者是个挑战。
②未提供路由器、交换机等具体网络设备模型库，建模用的网络设备均需用户手动编写脚本并参数配置复杂。
③无数据绘图内置工具，需要借助Xgraph或者是Gnuplot。
基于NS2免费，源代码公开，具有开放性好，扩展性强，适用与Windows和Linux系统平台的特点，本次论文设计采用NS2仿真平台进行网络仿真实验。
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