【摘要】：傳統(tǒng)的因特網(wǎng)(Internet)是基于TCP/IP協(xié)議的,TCP/IP協(xié)議之所以能夠迅速發(fā)展,是因為它適應(yīng)了世界范圍內(nèi)數(shù)據(jù)通信的需要。TCP/IP協(xié)議的平穩(wěn)運行需要滿足持續(xù)的、雙向的、端到端的路徑,并且它所依賴的物理鏈路需要往返延時短、對稱的數(shù)據(jù)速率、誤碼率低等特性。但隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,一些網(wǎng)絡(luò)的物理鏈路卻不具備這些特性中的一個或多個。在這種情況下,2002年Kevin Fall 等人在 ICIR 會議上提出了容滯網(wǎng)絡(luò)(Delay Tolerant Networks,DTN)的概念,這是一種面向消息的覆蓋層體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。自此,研究者們對DTN的各個方面展開了研究,研究的領(lǐng)域包括DTN的路由、擁塞控制、安全等。DTN最初是由星際通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而來,它具有低傳輸率、間歇型連接、節(jié)點頻繁移動、延遲容忍、錯誤容忍、有限的存儲以及通信環(huán)境惡劣等特點,能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中由于節(jié)點稀疏分布、無規(guī)律移動以及資源有限等條件造成的節(jié)點與節(jié)點之間的鏈路不穩(wěn)定性。在這樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,決定了在DTN中應(yīng)采用其獨特的路由策略。研究者們在路由方面做了大量的工作,提出了一系列行之有效的路由算法,主要有單拷貝和多拷貝兩大類。因為DTN獨特的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,如何快速可靠地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康牡?需要研究者們設(shè)計出合理的數(shù)據(jù)傳輸方案。本文首先介紹了 DTN的研究背景和特點,然后對DTN體系結(jié)構(gòu)、節(jié)點的移動模型以及比較經(jīng)典的路由協(xié)議分別進行了相關(guān)介紹,最后深入研究散發(fā)等待路由,在散發(fā)等待路由的基礎(chǔ)上,提出本文的路由算法。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的概念,提出劃分網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的方案,并在區(qū)域上設(shè)置中繼節(jié)點,在區(qū)域間設(shè)置擺渡節(jié)點�？紤]到每個區(qū)域的節(jié)點疏密程度、區(qū)域間的距離遠近以及節(jié)點的移動性等特點,提出了節(jié)點活躍度的概念。再根據(jù)節(jié)點活躍度動態(tài)地分配報文的副本數(shù)。(2)針對網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分的特性以及結(jié)合節(jié)點活躍度,提出了基于區(qū)域劃分和節(jié)點活躍度的散發(fā)等待路由算法。通過區(qū)域劃分,可以將一個大的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分為多個小的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域,并在這些區(qū)域上設(shè)置中繼節(jié)點和擺渡節(jié)點。通過節(jié)點活躍度,節(jié)點可以動態(tài)地分配報文副本數(shù),還可以根據(jù)活躍度選擇最適合的下一跳節(jié)點。(3)本文使用THE ONE仿真器對提出的算法、二分散發(fā)等待路由、基于報文剩余價值的二分散發(fā)等待路由和基于節(jié)點能力的自適應(yīng)散發(fā)等待路由進行了仿真,并對結(jié)果進行了分析比較。
[Abstract]:The traditional Internet (Internet) is the rapid development of the TCP / IP protocol based on the TCP/IP protocol, because it meets the needs of worldwide data communication. The smooth operation of the TCP / IP protocol needs to meet the continuous, two-way, end-to-end path. And the physical link it depends on needs short round trip delay, symmetric data rate, low bit error rate and so on. However, with the development of network, some network physical links do not have one or more of these characteristics. In this case, Kevin Fall et al put forward the concept of (Delay Tolerant Networks (DTN) at the ICIR conference in 2002, which is a message-oriented overlay architecture. Since then, researchers have studied various aspects of DTN, including routing, congestion control, security, and so on. DTNs were originally developed by interstellar communication networks with low transmission rates, intermittent connections, and frequent node movements. Delay tolerance, error tolerance, limited storage and poor communication environment can adapt to the link instability between nodes caused by the sparse distribution of nodes, irregular movement and limited resources. In such a network environment, it is decided to adopt its unique routing strategy in DTN. Researchers have done a lot of work in routing, and put forward a series of effective routing algorithms, including single-copy and multi-copy. Because of the unique network environment of DTN, how to transfer data to the destination quickly and reliably requires researchers to design a reasonable data transmission scheme. This paper first introduces the research background and characteristics of DTN, then introduces the architecture of DTN, the mobility model of nodes and the classical routing protocol. Based on the distributed waiting routing, this paper proposes a routing algorithm. The main contents of this paper are as follows: (1) combined with the concept of network region, a scheme of dividing network area is proposed, and relay nodes are set up in the area, and ferry nodes are set in the region. Considering the characteristics of node density in each region, distance between regions and mobility of nodes, the concept of node activity is proposed. Then dynamically allocate the number of copies of the packet according to the node activity. (2) aiming at the characteristics of the network area division and combining the node activity, a routing algorithm based on the region partition and node activity is proposed. A large network area can be divided into a number of small network areas, and relay nodes and ferry nodes can be set in these areas. Through the activity of nodes, nodes can dynamically allocate the number of copies of packets, and can also select the most suitable next hop node according to the activity degree. (3) in this paper, we use THE ONE emulator to set the proposed algorithm, and divide the distributed waiting route. The binary distribution waiting routing based on the residual value of packets and the adaptive routing based on node capability are simulated, and the results are analyzed and compared.
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP393.0

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本文編號：2165499