本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的IP地址動(dòng)態(tài)分配方法。

背景技術(shù)：

Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)是一種沒(méi)有基礎(chǔ)設(shè)施支持的網(wǎng)絡(luò)，具有自組性和機(jī)動(dòng)性。隨著移動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展和人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的自由通信需求，Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)在軍用、民用、商用等多方面得到了快速的發(fā)展和普及。

目前網(wǎng)絡(luò)IP地址動(dòng)態(tài)分配普遍采用集中式分布，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)備申請(qǐng)IP地址，由中心設(shè)備給網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)分配IP地址。集中式動(dòng)態(tài)分配IP地址一旦中心設(shè)備遇到故障，整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)都不能正常工作，增加了網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定性。Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)是無(wú)中心、自組織網(wǎng)絡(luò)，采用集中式動(dòng)態(tài)分配IP地址不適用于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)，且網(wǎng)絡(luò)普遍利用IP地址唯一性，把IP地址作為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)。在為新加入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分配IP地址時(shí)，為確保IP地址在全網(wǎng)絡(luò)的唯一性，要對(duì)IP地址進(jìn)行重復(fù)地址檢測(cè)，這樣極大的增加了網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的IP地址動(dòng)態(tài)分配方法，解決了Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)在高移動(dòng)性情況下動(dòng)態(tài)分配IP地址問(wèn)題，增加了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和可靠性，減小了網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下，一種應(yīng)用于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的IP地址動(dòng)態(tài)分配方法，包括以下步驟：

步驟一：IP地址分層；

步驟二：定義簇頭和簇集；

步驟三：簇頭建立及維護(hù)地址表；

步驟四：節(jié)點(diǎn)檢測(cè)與周?chē)?jié)點(diǎn)的連通性；

步驟五：節(jié)點(diǎn)定期發(fā)送更新消息；

步驟六：動(dòng)態(tài)分配IP地址。

進(jìn)一步根據(jù)所述IP地址動(dòng)態(tài)分配方法，步驟一中IP地址分層，IP地址包括網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)由子網(wǎng)掩碼確定位數(shù)，前兩位10.1是網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后兩位0.0到255.255，為可用的主機(jī)號(hào)，其中網(wǎng)絡(luò)號(hào)為L(zhǎng)3層；若不考慮網(wǎng)絡(luò)號(hào)，IP地址從右往左按照0的數(shù)量劃分層，0的數(shù)目為n，即位于第n層，根據(jù)主機(jī)號(hào)，若最小的主機(jī)號(hào)0.0，則該節(jié)點(diǎn)劃分為2層，若主機(jī)號(hào)是1.0到255.0，則該節(jié)點(diǎn)劃分到1層，所有主機(jī)號(hào)不含0的節(jié)點(diǎn)為L(zhǎng)0層節(jié)點(diǎn)；L0、L1、L2、L3分別表示0層、1層、2層、3層；若網(wǎng)絡(luò)號(hào)是10.0，且子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，IP地址為10.0.0.0的節(jié)點(diǎn)仍屬于L2層節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步根據(jù)所述IP地址動(dòng)態(tài)分配方法，步驟二中定義簇頭和簇集，其中分配IP地址最高到L3層，從高層到低層依次為L(zhǎng)3、L2、L1、L0，L0位于最底層，其中L3、L2、L1層中各節(jié)點(diǎn)都是簇頭；L2層中的節(jié)點(diǎn)與L3的簇頭相連接，組成簇集；L1層中的節(jié)點(diǎn)與L2的簇頭相連接，組成簇集；L0層中的節(jié)點(diǎn)與L1的簇頭相連接，組成簇集；簇頭在與自己直接相連的節(jié)點(diǎn)中隨機(jī)選取一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為下屬頭節(jié)點(diǎn)，當(dāng)簇頭離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，下屬頭節(jié)點(diǎn)成為新的簇頭，原有簇集中的節(jié)點(diǎn)連接下屬頭節(jié)點(diǎn)，即新的簇頭。

進(jìn)一步根據(jù)所述IP地址動(dòng)態(tài)分配方法，步驟三中簇頭建立及維護(hù)地址表，地址表中簇頭下有255個(gè)可用的IP地址，無(wú)論這些IP地址是否分配給節(jié)點(diǎn)，這些IP地址在簇頭的地址表中均存在；

若某個(gè)IP地址被分配給某一節(jié)點(diǎn)，則節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)消息給簇頭，消息內(nèi)容包括該節(jié)點(diǎn)的MAC地址、最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間，簇頭接收到消息，在地址表中記錄與IP地址相對(duì)應(yīng)的MAC地址及節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息的最新時(shí)間；

若IP地址分配給節(jié)點(diǎn)，則在簇頭的地址表中有與IP地址相對(duì)應(yīng)的MAC地址和最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間，可判斷該IP地址被分配，若某個(gè)IP地址沒(méi)有分配給節(jié)點(diǎn)，則沒(méi)有與IP地址相對(duì)應(yīng)的MAC地址和最新進(jìn)入網(wǎng)路時(shí)間，可據(jù)此判斷IP地址未分配；

簇頭維護(hù)地址表的過(guò)程是，復(fù)制地址表到下屬頭節(jié)點(diǎn)中，防止自己突然離開(kāi)或出現(xiàn)故障，造成地址表信息丟失，定期接收簇集中節(jié)點(diǎn)的更新消息，更新地址表。

進(jìn)一步根據(jù)所述IP地址動(dòng)態(tài)分配方法，步驟四中節(jié)點(diǎn)檢測(cè)與周?chē)?jié)點(diǎn)的連通性，不同層的節(jié)點(diǎn)檢測(cè)與周?chē)?jié)點(diǎn)的連通性有不同的處理方法，具體方法如下：

L0層的節(jié)點(diǎn)周期性?huà)呙柚車(chē)?jié)點(diǎn)，確保任一時(shí)間點(diǎn)上，至少和本簇集內(nèi)一個(gè)節(jié)點(diǎn)連通，若一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)它和本簇集中的任一節(jié)點(diǎn)沒(méi)有連接，但和其它簇集中的節(jié)點(diǎn)有連接，則它會(huì)發(fā)出改變地址請(qǐng)求，請(qǐng)求連接到新的可達(dá)簇集上；

若沒(méi)有任何節(jié)點(diǎn)與它相連，則它發(fā)出廣播信令檢查是否存在可用網(wǎng)絡(luò)，若存在可用網(wǎng)絡(luò)則加入這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，若不存在可用網(wǎng)絡(luò)則初始化一個(gè)網(wǎng)絡(luò)；

L1、L2、L3層的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)盡力保持和本簇集中至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)連通，若這個(gè)節(jié)點(diǎn)失去了和本簇集節(jié)點(diǎn)的連接，則它會(huì)改變地址，連接到其他簇集并通知下屬頭節(jié)點(diǎn)，讓下屬頭節(jié)點(diǎn)改變地址成為新的簇頭。

進(jìn)一步根據(jù)所述IP地址動(dòng)態(tài)分配方法，步驟五中節(jié)點(diǎn)定期發(fā)送更新消息，在網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)定期發(fā)送更新消息給本簇集簇頭，以保證簇頭中地址表信息是網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的最新信息，釋放離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)信息，保證簇頭地址表信息都是最新的，更新消息廣播信令都在發(fā)到本簇集內(nèi)部，不會(huì)發(fā)到本簇集外部。

進(jìn)一步根據(jù)所述IP地址動(dòng)態(tài)分配方法，步驟六中動(dòng)態(tài)分配IP地址，根據(jù)構(gòu)建好的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)的動(dòng)態(tài)分配IP地址，具體方法如下：

首先節(jié)點(diǎn)發(fā)出廣播信令檢查是否存在可用網(wǎng)絡(luò)，若沒(méi)有收到應(yīng)答廣播信令，則認(rèn)為不存在可加入網(wǎng)絡(luò)，選擇一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)掩碼，初始化網(wǎng)絡(luò)，初始化節(jié)點(diǎn)的IP地址為可用IP地址中最小的IP地址；

若收到應(yīng)答廣播信令，則該節(jié)點(diǎn)加入這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，該節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)，請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)通過(guò)分配器加入已存在的網(wǎng)絡(luò)，分配器是網(wǎng)絡(luò)中與請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)直接相連的節(jié)點(diǎn)；若請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)與該網(wǎng)絡(luò)中已存在的多個(gè)節(jié)點(diǎn)直接相連，則請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)選擇最低層的那個(gè)直連節(jié)點(diǎn)作為它的分配器，分配器可以給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配IP地址；若分配器是K層節(jié)點(diǎn)，K為1或2或3，若有可用空閑IP地址，則自動(dòng)給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)K-1層的IP地址，請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)發(fā)送自己的MAC地址和最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間給簇頭，簇頭更新地址表，記錄與IP地址相對(duì)應(yīng)的MAC地址和請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間，若無(wú)可用空閑IP地址，則由上層節(jié)點(diǎn)為該請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配可用空閑IP地址；若分配器是L0層節(jié)點(diǎn)，分配器發(fā)消息給L1層簇頭，由L1層簇頭為該請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配可用空閑IP地址；若L1層節(jié)點(diǎn)有可用空閑IP地址，則L1層節(jié)點(diǎn)通知分配器有可用空閑IP地址并將IP地址發(fā)給分配器，分配器將IP地址發(fā)給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)，請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)收到后將自己的MAC地址和最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間發(fā)給分配器，分配器把請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)的MAC地址和最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間發(fā)給L1層節(jié)點(diǎn)，L1層節(jié)點(diǎn)更新地址表，發(fā)送完消息后將更新地址表給分配器，分配器接收到完成消息后，會(huì)給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)發(fā)送完成消息，分配IP地址過(guò)程結(jié)束；若L1層節(jié)點(diǎn)沒(méi)有可用空閑IP地址，則由L2層節(jié)點(diǎn)為該請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配IP地址，若L2層節(jié)點(diǎn)沒(méi)有可用空閑IP地址，則由L3層節(jié)點(diǎn)為該請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配IP地址，最終請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)會(huì)得到可用的空閑IP地址。

進(jìn)一步根據(jù)所述IP地址動(dòng)態(tài)分配方法，步驟六中動(dòng)態(tài)分配IP地址，根據(jù)構(gòu)建好的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于節(jié)點(diǎn)離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)時(shí)的動(dòng)態(tài)分配IP地址，在一個(gè)節(jié)點(diǎn)離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)后，Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)有自愈能力，能夠根據(jù)一定規(guī)則自動(dòng)重組新的完整網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)離開(kāi)有兩種方式，通過(guò)退出機(jī)制離開(kāi)和突然離開(kāi)，具體方法如下：

若L0層的節(jié)點(diǎn)通過(guò)退出機(jī)制離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，則與該節(jié)點(diǎn)直連可達(dá)的節(jié)點(diǎn)通知簇頭節(jié)點(diǎn)離開(kāi)，簇頭修改地址表，使退出網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)IP地址空閑可用；

若L0層的節(jié)點(diǎn)突然離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)L1層的節(jié)點(diǎn)定期接收來(lái)自本簇集L0層節(jié)點(diǎn)的更新，L0層節(jié)點(diǎn)突然離開(kāi)，簇頭接收不到來(lái)自離開(kāi)節(jié)點(diǎn)的更新消息，門(mén)限值時(shí)間后簇頭仍接收不到來(lái)自離開(kāi)節(jié)點(diǎn)的更新消息，簇頭會(huì)發(fā)送一個(gè)消息給離開(kāi)的節(jié)點(diǎn)，若簇頭沒(méi)有收到回復(fù)，則認(rèn)為這個(gè)節(jié)點(diǎn)已離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，釋放該節(jié)點(diǎn)的IP地址使其可用；

若L1、L2、L3層節(jié)點(diǎn)通過(guò)退出機(jī)制離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，通知下屬頭節(jié)點(diǎn)它要離開(kāi)，同步下屬頭節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的地址表，簇頭離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)后，下屬頭節(jié)點(diǎn)改變IP地址成為新的簇頭；

若L1、L2、L3層節(jié)點(diǎn)突然離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，下屬頭節(jié)點(diǎn)并不知道簇頭已離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，直到網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)不能聯(lián)系到簇頭，通知下屬頭節(jié)點(diǎn)簇頭已離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，下屬頭節(jié)點(diǎn)確認(rèn)簇頭已離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，則改變IP地址成為新的簇頭。

進(jìn)一步根據(jù)所述IP地址動(dòng)態(tài)分配方法，步驟六中動(dòng)態(tài)分配IP地址，根據(jù)構(gòu)建好的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于查找網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)態(tài)分配IP地址，具體步驟如下：

(1)在LK層，K為0或1或2，節(jié)點(diǎn)詢(xún)問(wèn)位于LK+1層簇頭要查找的節(jié)點(diǎn)是否在本簇集內(nèi)，若要查找的節(jié)點(diǎn)在本簇集內(nèi)，則返回要查找節(jié)點(diǎn)的IP地址，若要查找的節(jié)點(diǎn)不在本簇集內(nèi)，則簇頭發(fā)送查找地址請(qǐng)求給同層的其他節(jié)點(diǎn)；

(2)同層其他節(jié)點(diǎn)收到查找地址請(qǐng)求后，查找本簇集內(nèi)是否有要查找節(jié)點(diǎn)，若要查找的節(jié)點(diǎn)在本簇集內(nèi)，則返回要查找節(jié)點(diǎn)的IP地址，若要查找的節(jié)點(diǎn)不在本簇集內(nèi)，則請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)的簇頭發(fā)送查找地址請(qǐng)求給上層節(jié)點(diǎn)；

(3)上層節(jié)點(diǎn)收到查找地址請(qǐng)求并發(fā)送查找地址請(qǐng)求給同層其他節(jié)點(diǎn)，同層其他節(jié)點(diǎn)查找要查找節(jié)點(diǎn)是否在本簇集內(nèi)，若要查找的節(jié)點(diǎn)在本簇集內(nèi)，則返回要查找節(jié)點(diǎn)的IP，若要查找的節(jié)點(diǎn)不在本簇集內(nèi)，則上層節(jié)點(diǎn)發(fā)送查找地址請(qǐng)求給它的上層節(jié)點(diǎn)，重復(fù)步驟(3)，直到找到要查找節(jié)點(diǎn)的IP地址或所有簇頭均被訪(fǎng)問(wèn)完。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明通過(guò)采用不相交的地址池(可用的IP地址范圍)分配唯一的IP地址，無(wú)需進(jìn)行重復(fù)地址檢測(cè)，極大的減小了網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)；

2、本發(fā)明通過(guò)采用分布式動(dòng)態(tài)分配IP地址，使網(wǎng)絡(luò)不會(huì)因一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法正常工作，增加網(wǎng)絡(luò)可靠性；

3、本發(fā)明通過(guò)利用一個(gè)節(jié)點(diǎn)離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)后，網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)一定規(guī)則自動(dòng)重組新的完整網(wǎng)絡(luò)的自愈行為，使網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)后仍保持完整性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的一種應(yīng)用于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的IP地址動(dòng)態(tài)分配方法流程圖；

圖2為本發(fā)明所述方法中的IP地址動(dòng)態(tài)分配示意圖；

圖3為本發(fā)明所述方法中步驟六查找網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的流程圖。

具體實(shí)施方式

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明對(duì)所述一種應(yīng)用于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的IP地址動(dòng)態(tài)分配方法，為使本發(fā)明所述的技術(shù)方案更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明所述方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，如圖1所示，具體步驟如下：

步驟一：IP地址動(dòng)態(tài)分配。

IP地址包括網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)由子網(wǎng)掩碼確定位數(shù)。本發(fā)明所使用的IP地址均采用點(diǎn)分十進(jìn)制表示。前兩位10.1是網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后兩位0.0到255.255是可用的主機(jī)號(hào)。網(wǎng)絡(luò)號(hào)為L(zhǎng)3層，若不考慮網(wǎng)絡(luò)號(hào)，參考圖2，IP地址從右往左按照0的數(shù)量劃分層，0的數(shù)目為n，即位于第n層，根據(jù)主機(jī)號(hào)，若最小的主機(jī)號(hào)0.0，則該節(jié)點(diǎn)劃分為2層；若主機(jī)號(hào)是1.0到255.0，則該節(jié)點(diǎn)劃分到1層；所有主機(jī)號(hào)不含0的節(jié)點(diǎn)為L(zhǎng)0層節(jié)點(diǎn)。用L0、L1、L2、L3分別表示0層、1層、2層、3層。若網(wǎng)絡(luò)號(hào)是10.0，且子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，IP地址為10.0.0.0的節(jié)點(diǎn)仍屬于L2層節(jié)點(diǎn)。

步驟二：定義簇頭和簇集。

參考圖2中的IP地址動(dòng)態(tài)分配示意圖，所示圓圈為Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，該圓圈里面的數(shù)字表示具有相同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的IP地址的主機(jī)號(hào)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)是10.1。本發(fā)明分配IP地址最高到L3層，從高層到低層依次為L(zhǎng)3、L2、L1、L0，L0位于最底層，其中L3、L2、L1層中各節(jié)點(diǎn)都是簇頭。L2層中的節(jié)點(diǎn)與L3的簇頭相連接，組成簇集；L1層中的節(jié)點(diǎn)與L2的簇頭相連接，組成簇集；L0層中的節(jié)點(diǎn)與L1的簇頭相連接，組成簇集。簇頭在與自己直接相連的節(jié)點(diǎn)中隨機(jī)選取一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為下屬頭節(jié)點(diǎn)，當(dāng)簇頭離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，下屬頭節(jié)點(diǎn)成為新的簇頭，原有簇集中的節(jié)點(diǎn)連接下屬頭節(jié)點(diǎn)，即新的簇頭。

步驟三：簇頭建立及維護(hù)地址表。

簇頭建立地址表，地址表中有簇頭下255個(gè)可用的IP地址，無(wú)論這些IP地址是否分配給節(jié)點(diǎn)，這些IP地址在簇頭的地址表中均存在。當(dāng)某個(gè)IP地址被分配給某一節(jié)點(diǎn)，則節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)消息給簇頭。消息內(nèi)容包括該節(jié)點(diǎn)的MAC地址、最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間。簇頭接收到消息，在地址表中記錄與IP地址相對(duì)應(yīng)的MAC地址及節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息的最新時(shí)間。

若IP地址分配給節(jié)點(diǎn)，則在簇頭的地址表中具有有與IP地址相對(duì)應(yīng)的MAC地址和最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間，可據(jù)此判斷，IP地址被分配；若某個(gè)IP地址沒(méi)有分配給節(jié)點(diǎn)，則沒(méi)有與IP地址相對(duì)應(yīng)的MAC地址和最新進(jìn)入網(wǎng)路時(shí)間，可據(jù)此判斷IP地址未分配。

簇頭維護(hù)地址表的過(guò)程是，復(fù)制地址表到下屬頭節(jié)點(diǎn)中，防止自己突然離開(kāi)或出現(xiàn)故障，造成地址表信息丟失；定期接收簇集中節(jié)點(diǎn)的更新消息，更新地址表。

步驟四：節(jié)點(diǎn)檢測(cè)與周?chē)?jié)點(diǎn)的連通性，不同層的節(jié)點(diǎn)檢測(cè)與周?chē)?jié)點(diǎn)的連通性有不同的處理方法，具體方法如下：

L0層的節(jié)點(diǎn)周期性?huà)呙柚車(chē)?jié)點(diǎn)，確保任一時(shí)間點(diǎn)上，至少和本簇集內(nèi)一個(gè)節(jié)點(diǎn)連通。若一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)它和本簇集中的任一節(jié)點(diǎn)沒(méi)有連接，但和其它簇集中的節(jié)點(diǎn)有連接，則它會(huì)發(fā)出改變地址請(qǐng)求，請(qǐng)求連接到新的可達(dá)簇集上；若沒(méi)有任何節(jié)點(diǎn)與它相連，則它發(fā)出廣播信令檢查是否存在可用網(wǎng)絡(luò)；若存在可用網(wǎng)絡(luò)則加入這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，若不存在可用網(wǎng)絡(luò)則初始化一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

L1、L2、L3層的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)盡力保持和本簇集中至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)連通，若這個(gè)節(jié)點(diǎn)失去了和本簇集節(jié)點(diǎn)的連接，則它會(huì)改變地址，連接到其他簇集并通知下屬頭節(jié)點(diǎn)，讓下屬頭節(jié)點(diǎn)改變地址成為新的簇頭。

步驟五：節(jié)點(diǎn)定期發(fā)送更新消息。

在網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)定期發(fā)送更新消息給本簇集簇頭，以保證簇頭中地址表信息是網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的最新信息，釋放離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)信息，保證簇頭地址表信息都是最新的。更新消息廣播信令都在發(fā)到本簇集內(nèi)部，不會(huì)發(fā)到本簇集外部，大大減小網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)。

步驟六：根據(jù)構(gòu)建好的網(wǎng)絡(luò)，動(dòng)態(tài)分配IP地址。

(1)節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)的動(dòng)態(tài)分配IP地址，具體方法如下：

首先節(jié)點(diǎn)發(fā)出廣播信令檢查是否存在可用網(wǎng)絡(luò)，若沒(méi)有收到應(yīng)答廣播信令，則認(rèn)為不存在可加入網(wǎng)絡(luò)，選擇一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)掩碼，初始化網(wǎng)絡(luò)，初始化節(jié)點(diǎn)的IP地址為可用IP地址中最小的IP地址。

若收到應(yīng)答廣播信令，則該節(jié)點(diǎn)加入這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，該節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)，請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)通過(guò)分配器加入已存在的網(wǎng)絡(luò)，分配器是網(wǎng)絡(luò)中與請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)直接相連的節(jié)點(diǎn)；若請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)與該網(wǎng)絡(luò)中已存在的多個(gè)節(jié)點(diǎn)直接相連，則請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)選擇最低層的那個(gè)直連節(jié)點(diǎn)作為它的分配器，分配器可以給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配IP地址；若分配器是K層節(jié)點(diǎn)，K為1或2或3，若有可用空閑IP地址，則自動(dòng)給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)K-1層的IP地址，請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)發(fā)送自己的MAC地址和最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間給簇頭，簇頭更新地址表，記錄與IP地址相對(duì)應(yīng)的MAC地址和請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間，若無(wú)可用空閑IP地址，則由上層節(jié)點(diǎn)為該請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配可用空閑IP地址；若分配器是L0層節(jié)點(diǎn)，分配器發(fā)消息給L1層簇頭，由L1層簇頭為該請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配可用空閑IP地址；若L1層節(jié)點(diǎn)有可用空閑IP地址，則L1層節(jié)點(diǎn)通知分配器有可用空閑IP地址并將IP地址發(fā)給分配器，分配器將IP地址發(fā)給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)，請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)收到后將自己的MAC地址和最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間發(fā)給分配器，分配器把請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)的MAC地址和最新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間發(fā)給L1層節(jié)點(diǎn)，L1層節(jié)點(diǎn)更新地址表，發(fā)送完消息后將更新地址表給分配器，分配器接收到完成消息后，會(huì)給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)發(fā)送完成消息，分配IP地址過(guò)程結(jié)束；若L1層節(jié)點(diǎn)沒(méi)有可用空閑IP地址，則由L2層節(jié)點(diǎn)為該請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配IP地址，若L2層節(jié)點(diǎn)沒(méi)有可用空閑IP地址，則由L3層節(jié)點(diǎn)為該請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)分配IP地址，最終請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)會(huì)得到可用的空閑IP地址。

(2)節(jié)點(diǎn)離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)時(shí)的動(dòng)態(tài)分配IP地址，具體方法如下：

在一個(gè)節(jié)點(diǎn)離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)后，Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)有自愈行為，能夠根據(jù)一定規(guī)則自動(dòng)重組新的完整網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)離開(kāi)有兩種方式，通過(guò)退出機(jī)制離開(kāi)和突然離開(kāi)，具體方法如下：

若L0層的節(jié)點(diǎn)通過(guò)退出機(jī)制離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，則與該節(jié)點(diǎn)直連可達(dá)的節(jié)點(diǎn)通知簇頭節(jié)點(diǎn)離開(kāi)，簇頭修改地址表，使退出網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)IP地址空閑可用。

若L0層的節(jié)點(diǎn)突然離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)L1層的節(jié)點(diǎn)定期接收來(lái)自本簇集L0層節(jié)點(diǎn)的更新，L0層節(jié)點(diǎn)突然離開(kāi)，簇頭接收不到來(lái)自離開(kāi)節(jié)點(diǎn)的更新消息，門(mén)限值時(shí)間后簇頭仍接收不到來(lái)自離開(kāi)節(jié)點(diǎn)的更新消息，簇頭會(huì)發(fā)送一個(gè)消息給離開(kāi)的節(jié)點(diǎn)，若簇頭沒(méi)有收到回復(fù)，則認(rèn)為這個(gè)節(jié)點(diǎn)已離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，釋放該節(jié)點(diǎn)的IP地址使其可用。

若L1、L2、L3層節(jié)點(diǎn)通過(guò)退出機(jī)制離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，通知下屬頭節(jié)點(diǎn)它要離開(kāi)，同步下屬頭節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的地址表，簇頭離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)后，下屬頭節(jié)點(diǎn)改變IP地址成為新的簇頭。

若L1、L2、L3層節(jié)點(diǎn)突然離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，下屬頭節(jié)點(diǎn)并不知道簇頭已離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，直到網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)不能聯(lián)系到簇頭，通知下屬頭節(jié)點(diǎn)簇頭已離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，下屬頭節(jié)點(diǎn)確認(rèn)簇頭已離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，則改變IP地址成為新的簇頭。

(3)查找網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)態(tài)分配IP地址，以下結(jié)合附圖3進(jìn)一步描述，具體步驟如下：

(1)在LK層，K為0或1或2，節(jié)點(diǎn)詢(xún)問(wèn)位于LK+1層簇頭要查找的節(jié)點(diǎn)是否在本簇集內(nèi)，若要查找的節(jié)點(diǎn)在本簇集內(nèi)，則返回要查找節(jié)點(diǎn)的IP地址，若要查找的節(jié)點(diǎn)不在本簇集內(nèi)，則簇頭發(fā)送查找地址請(qǐng)求給同層的其他節(jié)點(diǎn)。

(2)同層其他節(jié)點(diǎn)收到查找地址請(qǐng)求后，查找本簇集內(nèi)是否有要查找節(jié)點(diǎn)，若要查找的節(jié)點(diǎn)在本簇集內(nèi)，則返回要查找節(jié)點(diǎn)的IP地址，若要查找的節(jié)點(diǎn)不在本簇集內(nèi)，則請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)的簇頭發(fā)送查找地址請(qǐng)求給上層節(jié)點(diǎn)。

(3)上層節(jié)點(diǎn)收到查找地址請(qǐng)求并發(fā)送查找地址請(qǐng)求給同層其他節(jié)點(diǎn)，同層其他節(jié)點(diǎn)查找要查找節(jié)點(diǎn)是否在本簇集內(nèi)，若要查找的節(jié)點(diǎn)在本簇集內(nèi)，則返回要查找節(jié)點(diǎn)的IP，若要查找的節(jié)點(diǎn)不在本簇集內(nèi)，則上層節(jié)點(diǎn)發(fā)送查找地址請(qǐng)求給它的上層節(jié)點(diǎn)，重復(fù)步驟(3)，直到找到要查找節(jié)點(diǎn)的IP地址或所有簇頭均被訪(fǎng)問(wèn)完。