基于历史接触信息的延迟容忍网络路由算法研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zz_davidli
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当今互联网高度成功的体系结构和协议,在具有较长延迟路径,网络频繁发生分割的网络环境中的可操作性及适用性较低。Kevin Fall在2003年提出了延迟容忍网络的概念,延迟容忍网络围绕可靠的异步消息转发机制,提出了适用于资源受限的节点和间歇性连接网络的网络体系结构与应用接口。该体系结构覆盖在网络传输层之上运作,提供包括数据存储、重传、授权转发等服务。在延迟容忍网络的环境中路由问题成为一大挑战,在最近5年内,有相当多的研究人员开始关注这一领域。本文主要研究延迟容忍网络中基于历史信息的概率路由算法,目前的大多数基于历史信息的延迟容忍网络路由算法,依赖于收集的节点间粗粒度的相遇信息做出路由决策,但是,由于粗粒度的相遇信息无法精确的表达网络中节点间的接触模式,从而有可能导致做出错误的路由转发决策。本文提出一种改进的基于历史接触信息的概率预测路由框架,该算法中每个节点使用时间滑动窗口机制对历史接触的持续时间信息进行收集维护,取代了传统概率路由使用的历史接触频率信息。滑动窗口机制可以及时的更新接触信息,保证收集的接触信息数据可以及时的反映当前网络的连接状态,通过调整滑动窗口的大小可以控制收集的历史数据的粒度。基于收集的细粒度历史统计信息,本文设计了一个结合基于接触持续时间进行消息转发和定额路由优势的贪心转发框架。首先,根据收集的接触持续时间信息计算出表示节点在未来相遇可能性的节点间交付预测;然后,节点携带的每条消息建立一个固定大小的候选中继节点表,根据中继节点与消息目的节点的交付预测,选择节点加入相应消息的候选中继节点表;最后,当携带消息的节点与消息候选中继节点表中的节点相遇时则复制消息进行转发。在本文的最后,通过网络仿真与目前主流的基于历史信息的路由算法进行比较,本文提出的基于细粒度历史接触信息的路由算法可以显著的提高消息的交付率,同时使整个网络保持较低的通信开销。
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