DTN中基于傳遞效用的路由協(xié)議和緩存管理研究.pdf

1、目前因特網(wǎng)在全球范圍內(nèi)應(yīng)用非常廣泛，主要是基于TCP/IP協(xié)議連接著大量的通信設(shè)備。隨著應(yīng)用場景的不斷拓展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到很多極端惡劣的環(huán)境，比如戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)、星際網(wǎng)絡(luò)等，這些環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)具有間歇性連接的特點，現(xiàn)有的協(xié)議和傳統(tǒng)的端到端的數(shù)據(jù)收發(fā)方式將不再適用這些特殊的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。2002年Kevin Fall等人提出了容滯網(wǎng)絡(luò)(Delay TolerantNetworks，DTN)的概念，它可應(yīng)用于節(jié)點稀疏且具有間歇性連接的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。DT

2、N利用聚束層進行報文的異步傳輸。聚束層是一種新的協(xié)議層，位于應(yīng)用層與傳輸層之間，使用儲存-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)的方式進行數(shù)據(jù)傳輸。
　　DTN是由星際互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展而來，可以應(yīng)對間歇性連接、大延遲、高誤碼率等極端網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，處理由于網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點稀疏分布、移動以及資源有限等條件造成的節(jié)點和節(jié)點之間的鏈路不穩(wěn)定性。DTN主要有三種路由算法:蔓延路由、散發(fā)等待路由和概率路由。散發(fā)等待路由在確定散發(fā)報文副本數(shù)時存在盲目性，沒有考慮到節(jié)點接收報文的能力，導

3、致節(jié)點有可能無法接收或丟棄報文，從而降低報文的遞交率、增大開銷率。本文在散發(fā)等待路由的基礎(chǔ)上，提出了一種改進的路由算法并結(jié)合緩存管理來動態(tài)地確定散發(fā)報文副本數(shù)，從而提高了報文的遞交率，改善了網(wǎng)絡(luò)的性能。
　　本文研究了DTN的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、DTN區(qū)域和幾種主要的路由協(xié)議算法，其中對散發(fā)等待路由協(xié)議進行了深入研究，完成了以下工作:
　　(1)利用博弈論的原理，給出DTN中有關(guān)激勵和效用的概念?？紤]到每個節(jié)點的緩存空間有限、等待

4、時間比較短以及節(jié)點的稀疏性等特點，提出了節(jié)點的傳遞效用概念。根據(jù)節(jié)點的緩存空間和等待時間來計算節(jié)點的傳遞效用，源節(jié)點或中繼節(jié)點依據(jù)節(jié)點的傳遞效用來動態(tài)地確定散發(fā)報文的副本數(shù)。
　　(2)在散發(fā)等待路由算法的基礎(chǔ)上，提出了基于節(jié)點傳遞效用的散發(fā)等待路由算法;同時引入緩存管理策略。通過對緩存空間的管理，減少節(jié)點緩存空間中的冗余報文，使得更有用的報文被儲存-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)，提高了報文的遞交率，進而提高了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。
　　(3)使用