Ad Hoc网络服务发现的研究

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摘 要：本文深入研究了基于位置和DHT的移动ad hoc网络服务发现方案―LDHT，并给出了LDHT方案中区域搜索的时序图，实验结果表明，LDHT方案具有更高的性能。

关键词：ad hoc网络；服务发现；区域搜索；LDHT方案

中途分类号：TP393

服务发现是Ad Hoc网络研究的主要难点问题之一，本文深入研究了基于位置和DHT的移动Ad hoc网络服务发现方案―LDHT[1]。

1 服务发现需解决的问题

服务发现主要解决以下两个问题：

（1）网络中的节点作为服务提供者要向整个网络宣布其存在，并且要提供服务的属性和其它网络设备接入该服务所必需的信息。

（2）网络中的节点能自动利用服务提供者的信息在网络中搜寻其所需要的服务，关键是发现网络中存在哪些服务，以及如何与这些服务通信.尽可能方便地利用这些服务。

移动网络在发现新的有用服务时可以自动进行配置，服务发现协议必须让新的节点能搜寻网络、配置网络并能利用网络。

2 基于位置和DHT的服务发现方案―LDHT

由于移动ad hoc网络的高度动态性，现有的服务发现方案多数都是基于广播来实现。在[2]中提出了一种基于位置的服务发现方案。在该方案中，每个节点定期按照一个方向服务信息，在此方向上的各个节点收到信息后都保存关于此服务的描述信息。而网络中的其他节点是沿着另一个方向传播它的查找请求的。这两个不同方向肯定形成一个交点，这个节点的特点是不但保存了服务描述信息而且保存了服务查找请求，因而该交点将相应的服务描述信息返回给服务请求者。由于次方案的特点要求网络中单位节点的数量必须多，另外服务描述的信息在网络中被大量的节点保存，从而会消耗大量的存贮资源，难以适用于资源有限的无线网络节点。

另外，在有线网络中已经普遍地采用基于DHT的服务发现方案[3，4]，在这些方案中，都将DHT实现为一种覆盖网络，因此根本无法适应用于资源有限的Ad hoc网络。此外，在移动Ad hoc网络中，我们需要将多维的数据映射到二维的数据空间。但是这些方案的原理是把多维数据空间映射到一维数据空间上，所以也不能把这些方案直接运用到移动Ad hoc网络中。

与上述方案相比，我们将各节点的位置信息和DHT技术结合起来，一种基于位置和DHT的移动Ad hoc网络服务发现方案[4]―LDHT，从而有效地克服了上述方案的不足，可以高效地支持在移动ad hoc网络中的服务注册和发现。我们也在以前的研究中提出了LDHT的区域搜素算法[5]，下图1是区域搜索过程的时序图。

图1 区域搜索过程的时序图

3 实验数据比较

当网络中有不同的节点数时，与Chord、Pastry、CAN与LDHT方案的一次数据搜索操作的跳数的比较。从下图中可以看出，当节点数目的增加后，LDHT的物理跳数则略有下降，但是其他的DHT方案的物理跳数在增加，所以LDHT具有更高的效率。表1为几种DHT方案的性能比较。

4 总结

固定网络中的服务发现协议大多是基于中央服务管理器的，在无中心、自组织的Ad Hoc网络很难有可靠的中央服务管理器，因此用于Ad Hoc网络的服务发现协议必须支持分布式服务发现。本文针对[5]提出的一种新型的服务发现方案进行了深入研究，并通过仿真实验表明了此方案效率更高。

参考文献：

[1]袁锦绣，钱雪忠，汪锦岭.一种面向无线Ad hoc网络的新型分布式哈希表[J].计算机工程，2007 （18）：129-133.

[2]N. Klimin， W. Enkelmann， and H. Karl. A hybrid approach for location-based service discovery in vehicular ad hoc networks. In Proc. of WIT， 2004.

[3]C. Schmidt， M. Parashar. A peer-to-peer approach to Web service discovery. World Wide Web， 7（2）：211-229， 2004.

[4]C. Schmidt and M. Parashar. Enabling Flexible Queries with Guarantees in P2P Systems. IEEE Internet Computing， 8（3）： 19-26， May 2004.

[5]袁锦绣，钱雪忠，汪锦岭.一种基于位置和DHT的移动ad hoc网络服务发现方案[J].微电子学与计算机，2006（9）：129-131.

作者简介：袁锦绣（1975.10-），女，皖庐江人，教师，讲师，研究生，研究方向：移动计算、数据库。

作者单位：江苏联合职业技术学院无锡交通分院，江苏无锡 214151