延迟容忍网络路由协议的研究

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随着科学技术的发展和科学研究的需要,延迟容忍网络(DelayTolerant Network)开始出现。延迟容忍网络不满足Internet体系结构的一些基本假设,它呈现出高链路延迟,高链路差错率,连接经常断开,节点资源有限等特征,因此TCP/IP协议不能很好的运行在延迟容忍网络上。延迟容忍网络可以广泛应用于陆地移动网络、外来媒体网络、军事无线自组织网络、传感器网络等多种应用场景。目前对于延迟容忍网络的研究还处于起步阶段,其中路由算法的研究与设计是一个很重要的内容。本文以延迟容忍网络路由协议为主要研究对象,叙述了延迟容忍网络的技术背景。对最近几年提出来的一些路由算法行了了全面的比较与分析,根据它们利用的网络信息和交付方式的不同,分成了基于洪泛的路由和基于转发的路由两大类,并对各类算法进行了细分。接着对延迟容忍网络各种应用场景进行了总结概括,分析了各种算法适应的网络环境和各自的优缺点。接下来本文对延迟容忍网络的发展趋势作了深入分析,并结合社会网络的研究成果,分析了将社会网络研究理论与延迟容忍网络路由结合的可行性。提出了一种基于副本限制和节点社会性的延迟容忍网络路由算法CLASB。该算法利用限制最大消息副本数来减少消息副本的冗余,并且在扩散过程中通过比较节点的中心性,使中心性较高的节点获得相对较多的消息副本数,以此来更好的完成消息副本的扩散和递交。利用仿真环境ONE对该算法与其它相关算法进行了仿真与比较,从实验结果可以看出CLASB在交付比率、平均延时和开销比率等方面比其它算法具有更好的性能。接着本文研究了缓存管理策略对路由协议的影响。针对基于洪泛的路由协议提出了一种基于消息复制数的缓存管理机制BRN。在仿真环境ONE下对BRN和其他常用的机制进行了比较和分析。结果表明BRN具有较好的性能,从实验结果还可看出同一协议采用不同的缓存管理策略其性能相差很大,由此可见缓存管理策略的重要性。本文最后对所作研究工作进行了总结,并阐述了延迟容忍网络路由协议的进一步研究思路。
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