最近在看《基于IP的物联网架构,技术与应用》这边书,将自己的读书笔记,记录于此。

一、什么是智能物件?

定义:智能物件是装备了传感器,微处理器,通信装置和电源的设备。

重要属性:与现实世界的交互 和 通信能力

面临挑战:

  • 节点级挑战:能耗、体积大小、成本。资源限制,电源效率,计算能力

  • 网络级挑战:规模大数据量多,网络大小影响(smart object networks)的路由协议设计。路由可以集中生成,即由一个中央服务器为整个网络计算路由图,也可以是分布式的,即每个节点独立决定每条消息发送到哪里。智能物件网络固有属性是:有损性(Lossy)。 大规模特性,使得节点编址变得复杂。网络管理:不能人为手工去对每个节点做调整。智能物件网络必须为外部提供访问自身的机制。

  • 标准化:是智能物件是否成功的一个关键因素。面临很多挑战。智能物件网络包含许多层次的技术,从低功耗通信技术、网络和路由 到 应用层访问 和 IT系统集成。每个层次都有各自的技术挑战,更重要的是每层的标准化是由不同的主体管理。

  • 互通性:不同制造商的智能物件之间,智能物件与现有基础设施之间,从物理层到应用层或者集成层,智能物件都需要互通。为达到互通,有必要将智能物件的技术架构定义得易于互通。但是,智能物件的技术架构仍然是一个尚未解决的问题。IP架构?!

相信智能物件在技术、标准、互通方面的未来是IP协议。

二、IP协议架构

通用性、可扩展性。

需要一种可以横跨多种通信技术的因特网架构。IP架构为现有网络、应用和服务提供了前所未有的互通性。

三、用于Internet of Things的IPv6协议

为什么IPv4还这么流行?因为 成本 和 迁移的复杂性!

现行的NAT技术等等,破坏了IP架构的端到端通信的规则。

四、IP网络中的路由

路由协议的主要功能是:根据各种权值和目标函数决定到达目的地的“最佳”路径。

例如:RIP:最少跳数的路径是最佳路径。

OSPF:链路成本之和最小的路径。

路由,这个看似简单的过程,不仅复杂,并且对于网络的服务质量(QoS),可靠性有直接影响。

目前开发出的路由协议有:域内(RIP,IS-IS,OSPF,OLSR,AODV)、域间(BGP)

路由协议的一个关键功能:在网络链路或者节点发生故障时,能够寻找一条替代路径,这称之为"重路由"

从检测到网络组件发生故障到寻找到一条替代路由所需要的时间,定义为"收敛时间" (现有的路由协议大约在数毫秒到数百毫秒之间)

路由协议可以与底层保护恢复机制协同工作。

分布式路由

路由记录技术是可行的的,但是同时带来额外开销。

首先建立一条路径,并记录该路径上的节点,然后避开第一条路径穿过的节点,计算第二条路径。

这种分两步的相异路径计算方法不能保证找到不相交的两条路径,即使它们确实存在(著名的“陷阱”问题)

路由协议深刻的影响着整个网络的稳定性。

二层路由 VS 三层路由

严格地说,路由意味着协议和机制 要在多跳网络的第三层(IP)层上计算路径。被称为:“Route-Over”

在第二层上使用MAC地址执行路径计算也是可能的,这通常被称为:“Mesh-Under”

传输层:UDP