DTN中基于节点历史吞吐比的散发等待路由研究

摘要

基于TCP/IP协议的因特网因其跨越全球连接着大量的通信设备，在当今社会取得了巨大的成功。但是随着网络和计算机技术的不断发展，出现了一些具有间断性连接、长延迟、非对称数据速率、高误码率等特点的一些新型网络。它不同于传统的因特网不存在端到端的完整路径，称为受限网络（例如:星际网络，传感网络，军事网络等等）。为了克服受限网络之间相互连接的难题，Fall等人提出了一种覆盖层网络体系结构，称为容滞网络(Delay Tolerant Network，DTN)。容滞网络是由若干异构区域网络组成的网络。为了实现不同网络区域间的通信和互操作性，DTN体系结构是在传统Internet应用层和传输层之间覆盖了新的协议层，称之为聚束层。由于该网络不同于传统的因特网，所以传统的因特网通过有线链路转发报文的工作方式不适用于容滞网络。DTN为了能够完成报文的转发任务，采用了“存储-携带-转发”的工作方式。
　　DTN网络的路由协议、传输协议、安全等一直是研究的热点。由于网络中节点的相对分散、节点运动和网络资源受限等一些条件的限制，设计出高效的DTN路由是一个巨大的挑战。设计新路由算法的原则是要依据DTN网络的特点找到一条最优化的路径，它不仅能够提高报文被转发到目的节点的成功率和减小网络的延迟，而且要能够适应网络的拓扑变化。
　　文章首先主要介绍了容滞网络的研究背景，国内外研究现状，紧接着介绍了网络的特点、体系结构等不同方面。在第三章中主要介绍了单拷贝路由和多拷贝路由。针对两种拷贝路由算法，本章中分别列举了一些具有代表性的路由算法，并对这些路由算法的工作过程进行了详细的描述和分析了每个路由的优缺点。
　　为了对散发等待路由存在的缺点进行改进，第四章中提出了新的路由算法即基于节点历史吞吐比的散发等待路由算法。在真实的DTN网络环境中，由于受到节点自身和网络资源的限制，网络中节点的性能具有很大的差异性。为了能够更加有效的衡量节点的性能，文章提出了节点历史吞吐比概念。在节点历史吞吐比基础上提出了一种基于节点历史吞吐比的散发等待路由算法，该算法是根据节点的历史吞吐比大小动态地给相遇节点分配报文副本数和选择所要散发报文的大小。不仅很好地解决了二分散发等待路由散发报文副本数时的盲目性问题，而且又能根据相遇节点的性能给相遇节点分配长短合适的报文。
　　最后对提出的基于节点历史吞吐比的路由算法通过仿真软件The ONE进行了仿真，并把仿真结果与其它路由算法进行了比较。结果显示基于节点历史吞吐比的路由算法不仅改善了递交率、减小网络延迟和网络开销，而且改进的路由算法也能够显著的减少DTN网络里被中继节点中继的报文数量。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 论文的选题及意义

1．4 论文的结构安排

1．5 本章小结

第二章 DTN的体系结构

2．1 DTN的相关特点

2．2 DTN的体系结构

2．3 本章小结

第三章 容滞网络的路由算法

3．1 DTN的存储-携带-转发过程

3．2 DTN路由框架

3．2．1 DTN路由拓扑结构

3．2．2 DTN的先验知识库

3．3 DTN路由的分类

3．4 单拷贝路由

3．5 多拷贝路由

3．6 本章小结

第四章 基于节点历史吞吐比的散发等待路由算法

4．1 引言

4．2 相关工作

4．3 基于节点历史吞吐比的散发等待路由

4．3．1 节点的吞吐比计算

4．3．2 路由过程

4．4 仿真结果

4．4．1 仿真工具介绍

4．4．2 仿真参数配置

4．4．3 路由的性能评判标准

4．4．4 结果分析

4．5 结束语

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文