本发明涉及一种路由选择方法，尤其涉及一种基于信任的多宿网络路由选择方法。
背景技术：
：：由于IPv6协议自身设计等原因，移动节点切换存在诸多问题。而作为IPv6的扩展协议，移动子网的切换面临更为严峻的考验：延时大、信令开销大、切换复杂等问题。为提高可靠性，人们提出了多宿移动子网，但这要求移动网络节点在接入网络时进行有效选择，且选择过程会对网络整体性能产生影响。因此，为保证IPv6网络高效运行，IPv6网络移动性管理问题需要得到有效解决。IPv6协议自身设计等原因，移动节点切换存在两大问题：一是切换过程延时大，二是信令开销大，传输效率低。其次，作为IPv6的扩展协议，移动子网的切换面临更为严峻的考验：一方面，移动路由器作为IPv6节点，其切换过程与移动节点一样，面临着延时大、信令开销大等问题；另一方面，移动子网中引入嵌套结构及隧道机制，使移动网络切换比移动节点切换更复杂，这加剧恶化了网络的切换性能。最后，为了提高可靠性，人们还提出了多宿移动子网，该网络中部署了多个移动路由器，此时移动网络节点就必须在接入网络时进行有效选择，而选择过程也会对网络整体性能产生影响。技术实现要素：本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种基于信任的多宿网络路由选择方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于信任的多宿网络路由选择方法，该方法包括以下步骤：S1、信任代理监测并记录移动路由器的网络状态，将这些状态信息存储在信任信息列表中，并周期性地向移动路由器进行广播通告；S2、移动路由器将收到的信息表向移动网络内广播初始化报文，该初始化报文包含子网内所有移动路由器的信任属性因子，信任属性因子包括当前可用 带宽、网络时延、已接入节点数及路由器实时丢包率；S3、移动节点接收到路由器节点发送的初始化消息后，将所有移动路由器节点的信息添加到路由器信任信息列表中，计算移动路由器的所有信任属性因子的信任值，并将信任值记录在移动路由器的信任信息表中；S4、当移动节点在选择移动路由器时，根据信任信息表中记录的信息，综合考虑各移动路由器间的信任值并选择更可信的移动路由器作为候选移动路由器。本发明所述的方法中，步骤S4具体包括：S401:收集所有移动路由器的信任信息；S402:判断信任信息是否超过更新周期，若超过，则转到S403；若不超过，则转到S401；S403:计算移动路由器的信任值，生成信任报告；S404:发送信任报告；S405:信任报告传递给移动路由器；S406:移动路由器将信任报告告知所有移动节点；S407:判断移动节点是否收到，若是，则转到S406；若不是，则转到S408；S408:移动节点更新路由器信任信息列表；S409:判断是否超过切换时限，若是，则转到S410；若不是，则转到S412；S410:判断是否更高信任值的移动路由器，若是，则转到S411；若不是，则转到S412；S411:移动节点切换到更高信任值的移动路由器；S412:移动节点无操作。本发明产生的有益效果是：本发明根据多宿移动网络特性，通过引入移动路由器节点的带宽、丢包率、挂载节点个数等多个决策属性信息，使用组合赋权法计算各决策属性的权重，建立基于多属性决策的信任模型，移动节点依据该决策模型选择最优的移动路由器节点来转发数据。该算法克服了传统算法 在选择路由时仅考虑网络拓扑结构或者基站信号强度的问题，在一定程度上综合评价移动路由器节点的各项属性及网络状况，使IPv6移动网络能在保证任务的前提下，根据各个移动路由器负载状态实时动态调节和控制流量，将数据相对均衡地在网络中进行分配，从而提高了整体网络性能。附图说明下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图1为多宿网络示意图；图2为本发明实施例基于信任的多宿网络路由选择方法流程图；图3为本发明实施例路由选择算法流程图；图4为本发明算法和传统的AODV在数据报文平均丢包率方面的比较示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明将多宿网络(如图1所示)路由选择问题转化为典型的多属性决策问题，建立基于多属性决策的信任模型，其中移动节点为决策者，可用的移动路由器为备选对象，接入判决参数为综合信任值，最终目标是选择安全有效的移动路由器接入网络。图1中，①移动节点(mobilenode，MN)，IPv6节点，能够在移动过程中保持通信的不中断。②通信对端(correspondentnode，CN)有与移动节点通信的节点，可以是固定的或移动的节点。③家乡代理(HomeAgent,HA)：家乡代理是家乡网络的一个路由器，保存了移动节点的家乡地址及转交地址，负责转发所有发给移动节点家乡地址的数据包。本发明实施例基于信任的多宿网络路由选择方法，如图2所示，包括以下步骤：S1、信任代理监测并记录移动路由器的网络状态，将这些状态信息存储在信任信息列表中，并周期性地向移动路由器进行广播通告；S2、移动路由器将收到的信息表向移动网络内广播初始化报文，该初始化报文包含子网内所有移动路由器的信任属性因子，包括当前可用带宽、网络时 延、已接入节点数及路由器实时丢包率；S3、移动节点接收到路由器节点发送的初始化消息后，将所有移动路由器节点的信息添加到路由器信任信息列表中，计算移动路由器的所有信任属性因子的信任值，并将这些信息(包括各信任属性因子的信任值)记录在移动路由器的信任信息表中；S4、当移动节点在选择移动路由器时，可根据信任信息表中记录的信息，综合考虑各移动路由器间的信任值并选择更可信的移动路由器作为候选移动路由器。信任属性因子是实体行为的收集与实体相关的信任信息，对实体行为的历史及行为评价的结果进行记录。本发明选取带宽(Bw)、丢包率(Pls)、节点数目(Num)和网络时延(Delay)作为移动路由器的信任属性因子。信任属性因子1：移动路由器接入的节点数假设移动路由器通信半径为r，其通信范围为a＝π*r^2，ρ为单位面积的节点数，同时假设M个节点(含移动节点及固定节点)部署于面积为a的移动网络区域，其随机分布在移动网络内，且节点的部署相互独立，则定义任意移动路由器节点R覆盖范围内的期望接入节点数可以表示为信任属性因子2：网络延时考虑到无线移动网络具有拓扑动态变化的特点，网络传输的延时是评估网络性能的一个重要因素。而影响网络传输延时的重要因素之一就是移动路由器转发数据的延时，选择转发数据延时较短的移动路由器同样能够有效提高网络传输效率，保证网络传输质量。信任属性因子3：移动路由器(MR)实时丢包率路由器节点的丢包率是反映路由器节点的负载状态的因素之一。一方面，无线链路的特点导致丢包的频繁发生；另一方面，路由器节点缓存空间的大小也直接影响到网络丢包的多少。信任属性因子4：无线链路带宽移动网络中移动路由器节点需要转发大量数据，其无线链路带宽能够反映出移动路由器节点的处理能力。信任属性因子的信任值的计算具体如下：移动节点R的数据转发过程等价于以其可供接入移动路由器节点为方案构成集合X＝(x1,x2,….,xn)的方案排序问题，其中代表移动节点R的可供接入的移动路由器，n为移动路由器总数。信任属性因子包括移动路由器节点xi的带宽、传输延时、挂载节点个数及实时丢包率。由信任属性因子构成信任决策矩阵P为了消除各属性之间量纲与数量级的差异，首先需要采用Z-score标准化(zero-meannormalization)方法对决策矩阵进行归一化处理，得到规范化矩阵H＝(hij)m*n。由规范化矩阵H＝(hij)m*n及属性权重向量W＝(w1，w2，...，wn)知，路由器节点的综合信任值为：其中，权重wj为用户自定义，且为了衡量MR信任变化情况，采用了一种较为简单的用于衡量MR信任变化情况的方法——指数滑动平均法(EMA,ExponentialMovingAverage)。因此，MR的综合信任值可表示为r为移动路由器通信半径。为了避免出现主体自我主观评价对信任值的影响，信任值的计算通常由客体来实现，客体也可以根据自身所提供的数据服务类型选择合适的移动路由器 接入，每个MR的信任值是由移动节点计算获得的。路由选择算法流程图如图3所示，该算法主要由信任代理服务器实现：S401:TA收集所有MR的信任信息；S402:判断是否超过更新周期，若超过，则转到S3；若不超过，则转到S401；S403:计算MR的信任值，如上文实施例中的MR的综合信任值EMA；S404:TA发送信任报告；S405:信任报告传递给MR；S406:MR将信任报告告知所有移动节点；S407:判断是否MN收到，若是，则转到S406；若不是，则转到S408；S408:MN更新MTT；S409:判断是否超过切换时限，若是，则转到S410；若不是，则转到S412；S410:判断是否更高EMA的MR，若是，则转到S411；若不是，则转到S412；S411:MN切换到更高信任值的MR；S412:MN无操作。在确定最佳路径的过程中，路由选择算法需要初始化和维护路由选择表(routingtable)。路由选择表中包含的路由选择信息根据路由选择算法的不同而不同。一般在路由表中包括这样一些信息：目的网络地址，相关网络节点，对某条路径满意程度，预期路径信息等。路由器之间传输多种信息来维护路由选择表，修正路由消息就是最常见的一种。修正路由消息通常是由全部或部分路由选择表组成，路由器通过分析来自所有其他路由器的最新消息构造一个完整的网络拓扑结构详图。链路状态广播便是一种路由修正信息。以下为本发明的基于信任的多宿网络路由选择算法的一个具体实例：表1参数设置表仿真时间150s网络中的最大节点数目50节点分布区域1000M*1000M物理信道带宽2Mbit/s数据包大小512bit数据包发送间隔1.5s在比较负载均衡的仿真中，以始终节点0作为源节点，目的节点根据节点数目的大小随机确定。该算法和传统的AODV在数据报文平均丢包率方面的比较。在这种情况下该算法不考虑数据传输的安全性而只考虑链路丢包率(负载均衡)。图4中可以看出，由于主要考虑了负载均衡(链路丢包率)和跳数，本发明的算法根据丢包率和跳数进行选路，找到一条负载相对较小的路径作为数据包的传输路由，因此MY算法的平均报文丢包率要比AODV(AdhocOn-demandDistanceVectorRouting)算法要低。表2路径选择表表3所示是各相关节点间的信任关系情况(用信任度表示)。表3节点信任度表节点031427720010.6310.3140.310.60.2270.610.470.20.410.8200.81路由转发算法实例结果分析：由于考虑了信任度，MY算法所选的数据包传输路径的总信任度为：trustall_my＝trust0-3*trust3-14*trust14-27*trust27-7*trust7-20trustall_my＝0.03456而AODV所选路径的总信任度为：trustall_AODV＝trust0-3*trust3-14*trust14-7*trust7-20可以看出在该情况下MY算法在安全性方面要比AODV的要好。综上，本发明考虑了多宿移动网络特性，通过引入移动路由器节点的带宽、丢包率、挂载节点个数等多个决策属性信息，使用组合赋权法计算各决策属性的权重，建立基于多属性决策的信任模型，移动节点依据该决策模型选择最优的移动路由器节点来转发数据。该算法克服了传统算法在选择路由时仅考虑网络拓扑结构或者基站信号强度的问题，在一定程度上综合评价移动路由器节点的各项属性及网络状况，使IPv6移动网络能在保证任务的前提下，根据各个移动路由器负载状态实时动态调节和控制流量，将数据相对均衡地在网络中进行分配，从而提高了整体网络性能。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3