容錯性支援

本小節接下來將描述 ARMs 如何提供行動節點損壞時所需的繞送路徑

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容錯機制。

如Figure 3-6所示，考慮行動節點（6）有資料必須往管理單元繞送，

當行動節點（5）損壞時，由於行動節點（6）的鄰近節點表格中仍有其他 距離管理單元較近的行動節點，因此行動節點（6）可任意選擇行動節點（1）

（2）的其中一個，作為封包轉送的下一節點（next hop）。

Figure 3-6 繞送路徑容錯機制（上行）

參考Figure 3-7，由於ARMs考量計算複雜度及資訊更新的難易度，因 此管理單元在其內部維護的網路拓樸為一樹狀結構而非網狀結構，此樹狀結 構記錄了每個行動節點的從屬關係。換句話說，就是記錄到達每個行動節點 的單一路徑。當行動節點（6）有資料封包必須繞送到到管理單元時，由於 行動節點（6）的父節點（5）未預期的損壞，因此行動節點（6）除了立即 選擇其他鄰近節點繞送封包之外，也立即送出Binding Update訊息，並沿 途收集所經過行動節點的識別碼，通知管理單元變更網路拓樸結構，修復下 行繞送路徑。

若管理單元有資料封包欲繞送至行動節點（7）時，由於網路拓樸已經 被修復，因此可以透過（9）、（1）、（6）、（7）這樣的路徑將封包送至行動

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節點（7）。

Figure 3-7 繞送路徑修復機制（下行）

但有些情況下，不能由單一的訊息傳遞便修復繞送路徑，考慮Figure 3-8當中的行動節點（1）也損壞時，由於行動節點（6）附近沒有其他節點 距離管理單元較近，因此行動節點（6）除了發送Binding Update訊息之外，

也必須對其子樹廣播深度更新（Depth Update）訊息，告知其下的行動節 點，必須更新其深度資訊，維護上行繞送路徑。

Figure 3-8 繞送路徑修復機制（下行）

考慮Figure 3-9，在某些情況下，閘道器（9）可能被網路佈建人員關

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閉或移往他處，或者是遭遇不預期的損壞，此時行動節點（2）可利用某些 機制得知閘道器損壞，而這些機制不在本篇論文的討論範圍之內。由於行動 節點（2）發現其父節點已經損壞，卻又沒有其他鄰近節點可供繞送封包，

因此會向其所有子節點廣播（Broadcast），試圖找尋其他通往管理單元的 繞送路徑。

而當行動節點（4）收到來自父節點（2）發送的 Binding Update 訊息，

也會試圖去尋找可能的路徑，若附近有距離管理單元較近的節點，便會採用 點播（Unicast）的方式繞送 Binding Update 訊息，否則會繼續往其子樹 廣播此訊息。

Figure 3-9 繞送路徑修復機制（下行）

如Figure 3-10所示，若管理單元與一閘道器（10）連接，且收到行動 節點（2）送出的Binding Update訊息，會等待一段時間，試圖收集數個往 行動節點（2）的繞送路徑資訊，以便選擇較佳的繞送路徑。選擇路徑之後，

管理單元便更新內部的網路拓樸結構，此時下行繞送路徑便修復完成。接著 使用來源繞送（source route）回覆Binding Ack訊息給行動節點（2）。沿 途的行動節點在收到此訊息時，更新其深度資訊，若深度資訊有變，則對其 子樹廣播Depth Update訊息，使得沿途行動節點的上行繞送路徑都保持正

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確。

Figure 3-10 繞送路徑修復機制（下行）

由本小節所述的各種行動節點損壞情形，可說明在本篇論文所提出的分 配機制下，確實可達到繞送路徑容錯功能，使得行動節點損壞時，繞送路徑 可被快速的修復，上行封包能夠以最短路徑傳送至管理單元，且盡可能地延 長整體網路的存活時間（lifetime）。

3.6. 單元總結

總結本章節所述，ARMs 是一種不因網路拓樸改變而重新分配識別碼的 網路連結維護機制，而這個網路連結維護機制適用在無線網路環境中。此無 線網路環境通常包含下列幾個部分：

z 行動節點：可在此無線網路中任意變更位置的網路實體，行動節點間 可使用無線網路連結互相通訊。

z 閘道器：無線網路環境中用以連接行動節點及管理單元的節點，或用 以連接多重無線網路至共同的管理單元，網路中可有一個或多個閘 道器。

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z 管理單元：由一個或多個網路實體所組成，並以有線或無線方式連接 至閘道器，負責集中管理一個或多個無線網路。

在這樣的網路環境下，ARMs 提供了一個分配識別碼的方式，對應的封 包繞送原則，以及繞送路徑修復機制，使得行動節點能夠獲得行動性支援：

z 識別碼分配方式：當行動節點第一次加入網路時，需要向管理單元取 得在網路中唯一的識別碼。而任何行動節點在網路中漫遊時，皆不 需要重新取得新的識別碼。

z 封包繞送原則：上行封包透過鄰近深度較低的行動節點，繞送到管理 單元；下行封包藉由管理單元所提供的資訊，利用來源繞送到達目 的行動節點。

z 繞送路徑修復機制：行動節點偵測到無法與父節點進行訊息交換時，

送出控制訊息到管理單元，更新管理單元內所維護的網路拓樸。

當行動節點加入網路時，首先利用上述的識別碼分配機制取得識別碼，

並使用封包繞送原則與網路內其他行動節點進行訊息交換，若繞送路徑損 壞，則使用上述的繞送路徑修復機制來維護繞送路徑。

- 24 - 於 1989 年的Real Network Simulator， NS一直以來都在吸收全世界各地 研究者的成果，包括UCB、CMU等大學和SUN等公司的無線網絡方面的原