试析DTN网络中的路由协议及其评估
计算机网络中的路由协议选择与性能评估
计算机网络中的路由协议选择与性能评估在计算机网络中,路由协议起着至关重要的作用,它决定了数据包在网络中的传输路径,直接影响网络的稳定性、可靠性和性能。
因此,正确选择合适的路由协议,并进行性能评估,对于建立高效的网络至关重要。
路由协议选择是指在不同的网络环境中选择合适的路由协议来实现路由功能。
路由协议根据其工作原理和应用场景的不同,可以分为距离矢量路由协议(distance-vector routing protocol)、链路状态路由协议(link-state routing protocol)和路径矢量路由协议(path-vector routing protocol)等多种类型。
距离矢量路由协议是一种简单、易于实现的路由协议,其通过使用距离和方向向量的方式来决定最佳路径。
常见的距离矢量路由协议有RIP (Routing Information Protocol)和IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)。
这些协议适用于小型网络,但在大型网络中可能会出现路由环路和计数问题。
链路状态路由协议是一种更为先进的路由协议,它通过互换网络拓扑信息来计算最短路径。
OSPF(Open Shortest Path First)和IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)是常见的链路状态路由协议。
与距离矢量路由协议相比,链路状态路由协议更适用于大型网络,能够快速收敛,但其实现和维护的复杂性也相对较高。
路径矢量路由协议是距离矢量路由协议和链路状态路由协议的结合,兼具了两者的优点。
BGP(Border Gateway Protocol)是一种典型的路径矢量路由协议,主要应用于互联网路由。
BGP的主要特点是分布式的、自治系统间的路由协议,它可以根据不同的路由策略选择最佳路径,具有较强的可扩展性。
在进行路由协议选择时,需要综合考虑网络规模、网络拓扑、带宽需求、延迟要求、成本等因素。
试论容断与容迟网络中的路由协议及其评估
试论容断与容迟网络中的路由协议及其评估摘要:本文首先介绍了DTN的产生和DTN的基本特征,由于传统的Internet 协议不能在容断与容迟网络中很好的应用,故在此基础上,本文提出了新的DTN 路由的评估指标,为构建更好的容迟与容断网络路由协议评估模型奠定了基础。
关键词:容断与容迟网络;路由协议;基本特征;评估指标DTN概述传统的Internet是采用TCP/IP协议簇来作为体系结构的,它是由以下的基本假设为基础的:(1)端到端需保证持续的连接;(2)数据率需双向对称;(3)丢包率较低、误码率以及传输时延。
但是,最近几年来,若在极端环境下,挑战性的网络并不能完全满足传统假设中的条件,很多具有频繁割裂、间歇连接、非对称的数据率、时延极高、异构互联以及较高的丢包率与误码率等特性,这会使得Internet体系不能有效地在这种网络中得以应用。
DTN网络层的最主要的功能是路由,它是DTN节点间的通信和提高网络间连接的基础。
因为DTN处于频繁割裂、间歇连接的状态及其存储空间、节点能量的有限,节点间通常不能保证实时路径的存在,这就往往需要借助于中继节点以存储转发、多跳路由的方式将消息传输至目的节点。
所以,传统的路由协议很难有效应用于DTN。
DTN 研究核心的问题之一是构造有效的DTN 路由协议从而提高网络间的连接性、增加消息传输率、降低能量的时延与消耗,这将成为DTN 路由协议的关键技术[2]。
DTN路由协议的概述与评估(一)DTN的基本特征DTN是与传统的Internet等网络不同的,它主要有以下基本特征:(1)间歇连接。
因为节点的能量和移动是有限的,这将导致DTN会频繁的断开,从而使DTN的拓扑结构不断发生变化,并且处于部分连接、间歇连接的状态,而且网络的连接状态是有一定随机性的,这会不能确保端到端的路由。
(2)数据率低、时延极高。
端到端的时延表示的是端到端的路由上每一跳时延的总和,每一跳上所经历的时延是由排队时间、等待时间、传播时间和传输时间所组成的。
DTN 路由技术研究综述
DTN路由技术研究综述薛静锋,陆慧梅,石琳北京理工大学软件学院,北京(100081)E-mail:xuejf@摘要:DTN网络架构涵盖了无线传感器网络、Ad-hoc网络和星际网络等,在军事、科研探测和陆地民用等方面具有十分广阔的应用前景,是当前国际上备受关注的新兴前沿研究热点之一。
DTN延迟比较大,连接时断时续,并且节点存储容量和能量有限,因此传统的路由算法不适合于DTN。
本文从网关、命名机制等几个方面介绍了DTN的架构,研究分析了目前已有的DTN路由算法并对其进行分类,总结了算法的优缺点,包括单播路由算法和组播路由算法,最后指出了DTN的应用场景。
关键词: DTN,路由,单播,组播中图分类号:TP393 文献标识码:A1.引言DTN(Delay Tolerant Network)是一种新型的网络体系结构,最早是在2003年的国际会议上由Kevin Fall提出的[1],这种网络结构为很多面临挑战的网络(比如星际网络、传感器网络、陆地移动网络等)提供了互操作性。
这些面临挑战的网络通常延迟比较大、网络拓扑经常发生变化,并且在现有的网络体系结构上运行时性能很差。
DTN涵盖了目前存在的多种网络,使得它们可以充分利用自身网络的特点,进行交互操作。
DTN是在多种不同类型网络的传输层之上、应用层之下添加了一层即DTN层(也被称为bundle层),DTN层可以充分利用下层网络提供的服务进行数据传输等工作。
DTN路由技术是DTN中的关键,路由协议包括三个部分:如何建立网络的拓扑结构、如何维护网络拓扑和路由算法。
DTN路由问题并不像标准的动态路由那么简单,因为在DTN中,网络是时断时续的,即网络的拓扑结构是变化的。
与传统路由相比,DTN路由的主要目的并不是选择最短路径或者最少跳数,而是最大化报文传输的可能性。
目前很多路由协议如TCP/IP 是在一些网络前提下提出的,如节点事先知道网络拓扑结构等。
DTN并不符合这些基本假设条件,DTN路由的指的是在DTN层上进行的选路策略,并没有涉及到下层网络。
基于链路效能社会DTN网络的路由算法
基于链路效能社会DTN网络的路由算法
社会DTN网络是指由移动节点构成的、具有社会特性的延时容忍网络。
在社会DTN网络中,节点间的移动性和社会关系均会影响网络的运作。
由于社会DTN网络的特殊性质,传统的路由算法难以适应其需求,因此需要一种基于链路效能的特殊路由算法来解决这些问题。
本文就基于链路效能的社会DTN网络路由算法进行探讨。
1. 研究背景
为此,一些研究者提出了基于链路效能的路由算法。
该算法的核心思想是:基于链路效能评估节点之间的联通性,寻求最优的传输路径。
链路效能是指节点之间在传输数据时所需的成本,这包括了节点之间的通信成本、传输数据的延迟,以及数据可靠性等多个因素。
2. 研究内容
基于链路效能的路由算法主要包含以下几方面研究内容:
2.1 链路效能评估
2.2 路由选择
在社会DTN网络中,节点之间的移动性和社会关系会不断变化,因此最优的传输路径也会随之变化。
因此,基于链路效能的路由算法需要随时更新传输路径,以适应节点之间的动态变化。
3. 研究成果
基于链路效能的路由算法已经在企业、军事等领域得到了广泛的应用。
通过采用链路效能评估、路由选择和路由更新等技术,可以提高社会DTN网络的路由效果,使得数据的传输更加稳定可靠,保障了社会DTN网络的正常运行。
4. 结论与展望
综上所述,基于链路效能的社会DTN网络路由算法在社会DTN网络的路由问题上展现出独特的优势。
学术界应进一步探讨该算法的实现细节和实际应用,为社会DTN网络的发展提供更有效的技术保障。
网络路由协议实验结果分析
网络路由协议实验结果分析近年来,随着互联网的快速发展,网络路由协议成为了保障网络通信的重要技术之一。
在网络中,路由协议负责确定数据包传输的最佳路径,确保网络的高效运行。
本文将就网络路由协议实验结果进行详细分析,探讨其在实际应用中的优缺点及改进方向。
一、实验环境概述本次实验采用了常见的路由器设备和网络模拟器软件搭建了一个小规模网络环境。
在该环境下,使用了多种常见的路由协议,包括RIP、OSPF和BGP等,分别在不同拓扑结构下进行了实验。
二、实验结果分析1. RIP协议实验结果分析RIP(Routing Information Protocol)是一种基于距离向量的内部网关协议,其路由选择依据跳数。
实验结果显示,RIP协议在小规模网络中运行良好,具有较低的计算复杂度,并且对于网络拓扑变化能够快速适应。
然而,由于其传输的只是路由表中的距离信息,无法满足大规模网络中的高效路由需求。
2. OSPF协议实验结果分析OSPF(Open Shortest Path First)协议是一种链路状态协议,通过收集邻居节点的链路状态信息来构建网络拓扑,通过计算最短路径来进行路由选择。
实验结果表明,OSPF协议在大规模网络中的性能较好,具有较低的路由计算复杂度和较快的收敛速度。
但是,OSPF协议对网络资源的开销较大,需要额外的带宽和路由器计算资源。
3. BGP协议实验结果分析BGP(Border Gateway Protocol)协议是一种用于互联网自治系统之间的路由选择协议,其路由策略基于路径。
实验结果显示,BGP协议适用于大规模互联网环境中,能够提供高度的可靠性和灵活性,能够根据策略来选择最佳的路径。
然而,BGP协议的路由选择时间较长,收敛速度较慢,存在一定的安全风险。
三、实验结论及改进方向通过实验结果的分析,我们可以得出以下结论:首先,不同的路由协议适用于不同规模和需求的网络环境。
RIP协议适用于小规模网络,OSPF协议适用于大规模网络,而BGP协议适用于互联网环境。
DTN网络中路由协议的研究
on.In the environme-
Network(DTN)is
in
first introduced and then fields,including
as one
many
researches
have
been
done
the
DTN
DTN
architectures,routing,DTN model,security and etc.Especially fields,the mechanism of routing plays
error
end-to.end path,short round-trips,symmetric data rates and low
rates.Unfortunat・
one
violate ely,a class of network which separated from the traditional network may
cluster.For the latter,we
further propose the Utility・・Based with End-to・-end Contact in
III
Abstract
the Cluster and Routing
Trade(UB—ECC—RT)routing
on
the basis of UB—ECC routing
and
a
on
which researchers did much work
series of algorithms are proposed which fall into two categories:Single—copy
基于链路效能社会DTN网络的路由算法
基于链路效能社会DTN网络的路由算法链路效能社会DTN网络是一种新型的无线传感器网络,它具有无中心、分布式、自治等特点,可以应用于无人机穿插式部署、智能环保监测等领域。
在链路效能社会DTN网络中,节点之间的通信是通过边缘路由进行的,因此如何设计一种高效的路由算法成为了关键问题。
本文将介绍一种基于链路效能的路由算法。
该算法的核心思想是通过链路效能计算节点间的交互强度,同时考虑到节点的移动性,综合选择最优路径。
其具体步骤如下:1.链路效能计算链路效能指的是节点之间通信的有效性,其考虑到节点间距离、发射功率、信道噪声等因素,可以通过以下公式计算:Eij=F(dij,Pij,N0)其中,dij表示节点i到j的距离,Pij表示节点i向j发送数据的发射功率,N0表示信道噪声的方差。
F是一个函数,可以根据具体情况选择。
2.交互强度计算交互强度是指节点之间的交互程度,其可以通过链路效能进行量化。
如下式所示:Sij=Eij/Tij其中,Tij表示节点i向j传输数据所需的时间。
交互强度越大,节点之间的通信越有效。
3.最优路径选择(1)初始化路径首先设定起点和终点,并将整个网络分为若干个区域(例如,将网络以某种方式划分为网格状)。
以起点为中心,以一定范围为半径,计算出可以达到的区域。
把每个区域当成一个节点,计算起点到每个节点的距离和链路效能,选择其中效能最高的那个区域为下一跳。
(2)更新路径随着节点的移动,路径也需要根据最新的信息进行更新。
每隔一定时间,节点会重新计算可达区域,重新选择下一跳。
如果计算出的下一跳没有发生变化,则继续向该方向移动;否则,则更换下一跳。
该算法具有以下优点:(1)综合考虑了节点间的交互强度和节点移动性,能够适应复杂的网络环境。
(2)通过将网络划分为若干个区域,能够有效地减小路由决策的复杂度,提高路由效率。
此外,该算法能够快速适应网络拓扑的变化,并且可以动态地选择下一跳,从而提高了数据传输的成功率。
基于DTN技术的物联网路由算法研究与应用分析
基于DTN技术的物联网路由算法研究与应用分析基于DTN(Delay Tolerant Networking)技术的物联网路由算法研究与应用分析在物联网(Internet of Things,IoT)的应用场景中,传统的(Delay Tolerant Networking)技术,也称为挑战网路(challenged networks)技术是一项重要的研究方向。
DTN将无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)与普通网络连接起来,克服了传统的网络无法拥有持久的网络连接的问题。
本文将详细分析基于DTN技术的物联网路由算法及其应用。
首先,我们回顾一下传统的物联网路由算法。
传统的物联网路由算法主要有两类:平面路由(flat routing)和层次路由(hierarchical routing)。
平面路由将节点视为平等,通过路由表来实现节点间的通信。
然而,由于物联网中节点数量庞大且分布广泛,平面路由算法会产生大量的控制消息和路由表维护开销,导致网络拥塞和延迟增加。
层次路由算法通过将节点划分为不同的层次结构,生成更加有效的路由,减少网络开销。
然而,层次路由算法需要自主确定层次结构,对于动态变化的物联网环境来说是一项挑战。
基于DTN技术的路由算法则是一种克服以上两类算法的缺陷的新型算法。
DTN技术利用缓存和存储转发机制,将存储器作为临时的网络存储,实现网络的连通性。
具体而言,DTN 网络中的节点可以将数据存储在缓存中,并在网络中找到路径上的其他节点来转发数据。
当两个节点有机会相互传输时,数据可以直接传递给下一跳节点,从而避免了中心式的路由器,降低了网络开销。
在基于DTN技术的物联网路由算法中,目前主要有以下几种常见的算法:1. Epidemic算法:Epidemic算法是最简单的DTN路由算法之一,它采用数据复制的方式来实现数据的传播。
当节点之间相遇时,它们会互相交换数据,直到所有节点都获得了相同的数据。
DTN网络中的路由协议及其评估(2)
DTN网络中的路由协议及其评估(2)DTN网络中的路由协议及其评估在单复制路由方法中,网络中发送一条信息,在网络中传输的数据包只有此一份,相比于多复制路由方法,单复制路由方法可以节省大量的网络资源,但路由效率和可靠性要低,这种方法适合应用于能量,带宽及存储空间受限等应用场合。
1.直接递交路由算法(Direct Delivery)直接递交路由(Direct Delivery)算法是最简单的单复制路由算法。
直接递交路由方法是源节点一直保持发送报文,直到与目的节点相遇才把报文发送出去。
这种方法消耗最少的网络资源,但同时将产生最大的发送延时。
在该路由协议中,源节点将产生的报文存储在自身的存储器中,并意图将其递交到信宿节点。
源节点在网络中移动,只要不是相遇到信宿节点,源节点都不会转发报文,其存储的报文直至相遇到信宿节点才将其转发出去。
直接递交路由算法采用单复制机制,对网络节点的存储空间要求较小,资源利用率较高,适用于目的节点定期出现的情况,比如收集特定数据的传感器的收集器等情形。
但是运用这种算法时仅当源节点与信宿节点相遇时,源节点才将所存储的报文递交给信宿节点。
所以应用的场景有限,可能需要源节点保存消息较长时间,对节点的缓存空间和能量有较高的要求,而就性能指标上来说报文的递交率较低,时间开销很大。
2.首次连接路由算法(First Contact)首次连接路由算法(First Contact)中,源节点产生报文后将其存储在自身的存储空间中,并意图将报文递交到信宿节点。
该网络中只保存一个报文的副本,与直接递交路由算法不同的是源节点在网络中移动的过程中,在通信范围之内,不论遇到的节点是否是信宿节点,它会将所存储的报文转发给第一个相遇的节点;如果源节点同时与多个节点相遇,则将报文随机地转发给其中一个相遇节点。
在整个网络中,每个报文只存在一个报文的副本,通过中间节点的相互转发,最终将报文递交到信宿节点。
首次连接路由算法采用单拷贝机制,对网络节点的存储空间负载很小,资源利用率较高。
基于链路效能社会DTN网络的路由算法
基于链路效能社会DTN网络的路由算法随着数字技术的不断发展和应用,人们对通信网络的需求也越来越高。
而在一些偏远地区或极端环境中,常规的通信网络却无法满足人们的需求。
基于链路效能的社会DTN网络的路由算法应运而生。
本文将介绍社会DTN网络的基本概念以及基于链路效能的路由算法,并探讨其在实际应用中的优势和挑战。
一、社会DTN网络的基本概念社会DTN网络是指由移动节点组成的、无需固定基础设施支持的即时通信网络。
在这种网络中,节点之间的连接是不可靠的、临时的,并且可能会出现断开的情况。
社会DTN 网络的典型应用场景包括野外探险、紧急救援、军事作战等。
在这些场景中,由于地形复杂、环境恶劣或敌对行动等因素的影响,常规的通信网络可能无法正常工作,而社会DTN 网络却能够提供一种可靠的通信方式。
在社会DTN网络中,路由算法起着至关重要的作用。
传统的路由算法通常依赖于节点之间的直接相连关系来确定数据包的传输路径,然而在社会DTN网络中,由于节点的移动性和不确定的连接状态,直接相连关系可能会发生频繁的变化。
传统的路由算法往往无法适应社会DTN网络的特点,需要采用新的方法来解决路由问题。
二、基于链路效能的路由算法基于链路效能的路由算法是一种适用于社会DTN网络的新型路由算法。
与传统的路由算法不同,基于链路效能的路由算法不仅考虑节点之间的直接相连关系,还考虑了节点之间的链路效能。
所谓链路效能,是指节点之间进行通信所需的时间、能耗、带宽等方面的指标。
基于链路效能的路由算法通过评估节点之间的链路效能来选择最优的传输路径,从而提高数据传输的效率和可靠性。
基于链路效能的路由算法的核心思想是在路由选择的过程中,综合考虑节点之间的链路效能指标,为数据包选择最优的传输路径。
通常,基于链路效能的路由算法包括以下几个关键步骤:1. 链路效能评估:对节点之间的链路效能进行评估,包括通信延迟、能耗、带宽等指标。
2. 路由选择:根据节点之间的链路效能,为数据包选择最优的传输路径,以确保数据包能够在网络中高效、可靠地传输。
计算机网络中的路由协议解析
计算机网络中的路由协议解析计算机网络中的路由协议是实现网络通信和数据传输的重要组成部分。
它们决定了数据包如何在不同网络之间传递,确保网络的正常运行和性能优化。
本文将深入解析几种常见的计算机网络中的路由协议,包括静态路由、动态路由以及最常见的动态路由协议:RIP、OSPF和BGP。
一、静态路由静态路由是一种手动配置的路由方式。
在静态路由中,网络管理员需要手动指定数据包从源地址到目的地址的传送路径。
静态路由具有配置简单、网络资源占用少的特点。
然而,它也存在一些问题,例如当网络拓扑发生变化时,管理员需要手动更新路由信息,这对于大型复杂网络来说是非常繁琐且容易出错的。
二、动态路由动态路由是一种自动学习和更新路由信息的方式。
相比静态路由,动态路由能够实现网络自动适应和优化。
动态路由协议会通过协议交换和邻居发现机制,自动获取网络拓扑信息并根据一定的算法计算最佳路径。
常见的动态路由协议有RIP、OSPF和BGP。
1. RIP(Routing Information Protocol)RIP是一种距离向量路由协议,它使用跳数作为确定路径的度量标准。
RIP协议的特点是简单易用、实现成本低,并且对小型网络具有良好的适应性。
然而,RIP协议也存在一些问题,例如距离向量算法的收敛速度较慢,不适用于大型网络。
2. OSPF(Open Shortest Path First)OSPF是一种链路状态路由协议,它利用链路状态数据库来计算网络的最短路径。
OSPF协议的特点是快速收敛、适用于大型复杂网络,并支持多种路由类型。
OSPF协议通过洪泛算法和Dijkstra算法来维护路由信息和计算最佳路径。
它还支持分级区域结构,使得网络管理更加灵活和可靠。
3. BGP(Border Gateway Protocol)BGP是一种自治系统之间的路由协议,它主要应用于互联网中的边界网关之间。
BGP协议通过路由策略和AS路径选择来实现自治系统之间的路由决策。
高效路由协议设计与评估
高效路由协议设计与评估在当今互联网时代,高效的路由协议设计对于实现快速、可靠的数据传输至关重要。
路由协议是网络中的一种通信协议,用于控制数据包在网络中的传输路径。
针对任务名称中的要求,本文将对高效路由协议的设计和评估进行探讨,并提出一种适用于大规模网络的路由协议解决方案。
1. 高效路由协议设计原则1.1. 最短路径优先原则在设计路由协议时,最短路径优先原则是一个重要的基本原则。
该原则要求在网络中选择具有最短路径的路由,以减少数据包传输的延迟和丢包率。
1.2. 自适应性高效路由协议应具有自适应性,即在网络拓扑结构发生变化时能够及时调整路由,以适应新的网络环境。
这样可以保证数据的稳定传输,减少路由下降或失效带来的影响。
1.3. 路由计算和维护的效率为了提高路由协议的效率,设计时需要考虑计算和维护路由表的成本,尽量减少资源的浪费。
较小的路由表会减小存储需求和计算复杂度,同时降低路由器的负载。
1.4. 容错性和鲁棒性为了应对网络中的各种故障和攻击,高效路由协议应具有容错性和鲁棒性。
当网络中出现节点失效或链路中断时,路由协议应能够及时调整路由,保证数据传输的稳定性和可靠性。
2. 高效路由协议设计方法2.1. 基于链路状态的路由协议链路状态路由协议是一种基于路由器之间实时交换链路状态信息的路由协议。
该协议通过收集网络中各个节点的链路状态信息,构建网络拓扑图,再使用最短路径算法计算出最优路径。
常见的链路状态路由协议有OSPF (Open Shortest Path First)和IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)等。
2.2. 基于向量的路由协议向量路由协议是一种基于每个节点相邻节点向量跳数的路由协议。
每个节点将自己认为最短路径的信息广播给邻近节点,并通过更新和比较跳数来获取最优路径。
这种协议的代表是RIP(Routing Information Protocol)和IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)等。
计算机网络中的路由协议分析
计算机网络中的路由协议分析计算机网络中的路由协议是网络中实现数据包从源主机到目标主机传输的关键技术之一、路由协议决定了数据包传输的路径和方式,可以使数据包快速而准确地到达目标主机。
在本文中,我们将分析常见的几种路由协议,包括距离向量路由协议、链路状态路由协议和路径矢量路由协议。
一、距离向量路由协议距离向量路由协议是计算机网络中最早出现的一种路由协议,常见的距离向量路由协议有RIP(Routing Information Protocol)和IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)。
距离向量路由协议通过跟踪到达目标主机所经过的最短路径,并将这些信息传递给其他路由器,从而建立路由表。
距离向量路由协议的主要特点是简单和容错性好,但其收敛速度较慢,并且容易产生路由环路。
RIP是一种距离向量路由协议,其工作方式是每隔一段时间发送路由表信息到相邻路由器,并更新自己的路由表。
RIP协议使用跳数作为路由选择的度量标准,最大跳数限制为15、当一个路由器收到一个来自相邻路由器的更新时,它会将该信息添加到自己的路由表中,并将自己的路由表广播给相邻路由器。
当路由表的更新停止时,RIP协议收敛。
IGRP是另一种距离向量路由协议,它改进了RIP协议的一些不足之处。
IGRP协议的度量标准是综合考虑了延迟、带宽、可靠性和MTU等因素,从而选择最佳的路由。
此外,IGRP协议还引入了定期发送路由表和无响应计时器的概念,以提高协议的可靠性和收敛速度。
二、链路状态路由协议链路状态路由协议是另一种常见的路由协议,常见的链路状态路由协议有OSPF(Open Shortest Path First)和IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)。
链路状态路由协议的主要特点是收敛速度快和网络拓扑变化的容错性好,但协议复杂度较高。
OSPF协议是一种基于链路状态的路由协议,其工作方式是每个路由器通过发送链路状态通告(Link State Advertisement,LSA)来描述自己的链路状态,并利用Dijkstra算法计算出最短路径树。
无线传感器网络中的路由协议性能评估研究
无线传感器网络中的路由协议性能评估研究无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是由大量的自主传感器节点组成的网络,用于收集环境信息,并将其传输到目标位置。
在WSN中,节点之间的数据传输是通过路由协议来实现的。
因此,路由协议的性能评估对于WSN的有效运行非常重要。
本文将探讨无线传感器网络中的路由协议性能评估的相关研究。
首先,路由协议的性能评估是基于一些性能指标来进行的。
其中最常用的性能指标包括网络能耗、网络延迟、网络吞吐量和网络稳定性。
网络能耗是描述网络中节点能量消耗情况的指标,能源是无线传感器网络最宝贵的资源之一。
因此,评估路由协议的能耗性能是十分重要的。
另一方面,网络延迟指的是数据包从源节点发送到目标节点所需的时间。
在WSN中,有时需要对实时数据进行传输,因此较低的网络延迟是十分必要的。
网络吞吐量是指网络中成功传输的数据量,是衡量网络性能的重要指标。
最后,网络稳定性指的是当出现节点故障或网络拥塞时,网络是否仍然保持稳定状态的能力。
目前,已经有多种路由协议用于无线传感器网络,比如LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)、PEGASIS(Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems)和TEEN(Threshold-sensitive Energy Efficient sensor Network protocol)等。
为了评估这些路由协议的性能,研究者们使用了各种评估方法和实验场景。
其中,仿真和实验是最常用的评估手段。
在仿真评估中,研究者使用网络模拟软件,如NS2(Network Simulator 2)和OMNeT++(Objective Modular Network Testbed in C++)来模拟WSN中节点的行为和通信过程。
通过调整路由协议的参数,观察并记录网络的性能指标,如能耗、延迟和吞吐量等。
计算机网络中的路由协议对比分析
计算机网络中的路由协议对比分析计算机网络是现代社会信息交流和共享的重要工具,而路由协议作为网络中实现数据包转发和选路的关键技术,对网络性能和稳定性具有重要影响。
在计算机网络中,常见的路由协议有静态路由和动态路由两种,它们都有各自的特点和适用场景。
本文将对静态路由和动态路由进行对比分析,以帮助读者更好地理解和选择适用的路由协议。
一、静态路由静态路由是一种手动配置的路由方式,网络管理员需要手动为每一个网络设备配置路由表,指定数据包的传输路径。
静态路由具有以下特点:1. 简单可靠:静态路由不需要网络设备之间的任何动态协议交互,通过人工配置的方式,确保了路由表的准确性和稳定性。
2. 安全性高:静态路由不涉及协议交互,不易受到恶意攻击和网络威胁。
3. 适用于小型网络:在小型网络中,静态路由表的维护相对简单,配置灵活,可以满足基本的路由需求。
然而,静态路由也存在一些限制和不足之处:1. 手工配置:静态路由需要管理员手工配置每一个网络设备的路由表,对于大规模网络,配置工作量大且容易出错。
2. 不适用动态网络:静态路由无法适应网络拓扑结构变化频繁的动态网络环境,添加、删除和故障恢复的处理需要重新手动配置。
二、动态路由动态路由是一种自动化的路由方式,网络设备之间通过一定的协议进行路由信息的交换和学习。
动态路由具有以下特点:1. 自动学习:动态路由协议可以自动学习网络拓扑结构信息,并根据网络状态自动维护和更新路由表。
2. 适应网络变化:动态路由协议可以主动适应网络实时的变化,及时处理节点故障和网络拓扑变化。
3. 适用于大规模网络:动态路由协议可以适应大规模网络环境,充分利用网络设备的资源,提供更好的性能和可靠性。
然而,动态路由也存在一些限制和不足之处:1. 复杂性高:动态路由需要网络设备之间进行大量的协议交互和信息交换,对网络设备的处理能力和带宽资源要求较高。
2. 安全性风险:动态路由协议的信息交换可能会受到网络攻击,网络安全性需要得到充分的保护。
基于链路效能社会DTN网络的路由算法
基于链路效能社会DTN网络的路由算法DTN网络在无线不规则环境下有着广泛的应用,已经成为通信领域的一个研究热点。
在DTN网络中,消息传递的路由是网络性能的关键因素之一,因此设计一种高效的路由算法是至关重要的。
本文提出了一种基于链路效能的路由算法,主要用于社会DTN网络中。
社会DTN网络是一种新型的DTN网络,它通过社交网络中的联系人之间建立联系,进一步促进消息传递。
在这个网络中,人与人之间的联系是非常复杂的,不同的联系人之间的通信效率也存在差异。
因此,我们提出了基于链路效能的路由算法,以优化路由路径的选择。
该算法主要分为两个阶段,分别是路由选择和路由维护。
在路由选择阶段,算法将对网络中的各个节点进行评估,计算它们之间的通信效率。
基于这些效率值,算法将从源节点到目标节点选择最佳的路由路径。
在路由维护阶段,算法将根据节点之间的实时通信效率信息进行路由调整,以优化路由路径。
这种实时的调整策略可以保证路由的鲁棒性和性能。
我们将该算法应用于社交网络中,通过仿真实验进行了性能测试。
实验结果表明,该算法在路由性能、路由响应时间和路由成功率等方面都能够达到很好的表现。
尤其是在链路不稳定和通信效率差异较大的情况下,该算法的表现优于其他常规的DTN路由算法。
综上所述,本文提出的基于链路效能的DTN路由算法在社交网络中具有一定的研究和实际应用价值。
它能够有效地提高DTN网络的路由性能和鲁棒性,为社会DTN网络的推广和应用提供了一定的技术支持。
同时,它也为其他DTN路由算法的优化提供了一些新的思路和方法。
DTN网络单播路由协议Emulation技术与实现
DTN网络单播路由协议Emulation技术与实现网络仿真(Emulation)作为网络协议的实验验证和性能评价方面一种重要的实验方法,是网络模拟和实验床两种方式的结合。
它可以使研究人员在有限的实验室条件下模拟出较大规模的网络环境,为网络研究工作提供很大的便利。
DTN 网络是无线网络研究的新课题,随着它的不断发展,各个研究方向,尤其是单播路由协议的研究不断深入,但是目前仍然缺乏针对DTN路由协议的网络仿真器。
针对这个问题,作者设计并实现了一个用于进行DTN网络路由协议仿真实验的仿真器。
本文充分研究了目前已经存在的基于流量整形、基于无线Ad-Hoc网络的各类仿真器的工作原理。
在此基础上,结合DTN网络的特点,提出对现有的QualNet网络模拟器进行功能扩展,通过划分目标网络,使用多QualNet实例和多真实主机,进行较大规模网络仿真。
仿真器实现了真实节点与虚拟节点的映射处理;调整QualNet事件调度逻辑以支持真假网络时间同步;利用libpcap库,进行真实网络数据包的截获和输入预处理;利用libnet库,进行虚拟网络数据包向真实网络中的传输和输出预处理;同时,针对DTN网络节点移动造成的动态拓扑特性,编写QualNet端和iptables 端的过滤脚本,实现动态拓扑管理。
本文通过构建一定的实验场景,在单QualNet 实例和多QualNet实例下,对本DTN网络仿真器进行了功能测试;同时,针对网络规模和业务流量两种指标,对本仿真器进行了性能测试。
实验结果表明,该DTN
网络仿真器能够有效的进行DTN网络路由协议的仿真实验,可以作为研究人员进行DTN网络研究的一个有用的工具。
DTN网络中路由协议的研究的开题报告
DTN网络中路由协议的研究的开题报告一、研究背景和意义:随着移动计算设备和物联网设备的飞速发展,在一些特殊的环境中,如军事、野外、灾难现场等,无法进行有线网络通信的情况下,无线点对点通信逐渐被人们所接受。
而针对于一些大范围的点对点通信,往往单纯的点对点传输无法满足需求。
这时候,通过构建分布式的DTN(Disruption-Tolerant Network)网络,分割区域,协同完成数据的传递,将能够大大提高通信效率。
DTN可以理解为一种极端情况下的移动Ad Hoc网络,它允许在断开通信链路的情况下传输数据。
DTN节点不在按照传统的网络层次结构或拓扑结构进行通信,它们的联系是动态的,可以是一对多,也可以是多对多,数据传输的路径也可能是不规则的,因此DTN网络的路由协议的研究显得尤为重要。
通过研究DTN网络中路由协议的设计和实现,可以提高DTN网络中数据的传输效率和通信质量。
二、研究内容和方法:1. 分析当前DTN网络中常用的路由协议,包括Epidemic Routing, Spray and Wait Routing, Direct Delivery Routing等路由协议。
2.分析当前大规模网络中采用的一些路由策略,如基于拓扑的路由、基于内容的路由以及基于历史数据的路由。
3.在以上分析的基础上,设计一种适用于DTN网络的路由协议。
并通过NS-2等实际网络测试工具进行测试和验证。
三、预期成果:本研究的主要成果包括如下方面:1.对DTN网络中常用的路由协议进行了系统的分析和总结,掌握了各种协议的优缺点。
2.针对DTN网络中的特殊性质,设计一种适用于DTN网络的路由协议。
3.通过实际网络测试工具对路由协议进行了测试和验证,提出改进建议。
此外,在测试过程中收集到的数据也为进一步优化DTN网络提供了参考。
四、研究进度:1.文献调研阶段。
阅读相关文献,掌握现有DTN网络中路由协议的研究现状和发展趋势。
2.分析和总结阶段。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
J ’ l 竺 与 应 苎 查 用 静
.
通 信 技术
试析 DT N网络 中的路 由协议及其评估
张 安 生
( 甘 肃 民族 师 范 学院 甘 肃 合作 7 4 7 0 0 0 )
摘要 : 本 文首 先对DT N网络进 行 了概 述 , 介 绍 了DT N网络 的基本 特征 , 分析 了DT N路 由设 计 时应 注意 的 问题 , 因传  ̄I n t e r n e t 体 系结构 无 法有效 地 在DT N 网络 中应 用 , 故提 出 了新 的DTN路 由评 估指 标 , 从 而 为构 建DTN网络路 由协议 评估 模 型 奠定基 础 。 关键 词 : DT N 路 由协 议 基 本特征 评估 指标 中 图分 类号 : T N9 2 9 . 5 文献标识 码 : A 文章 编号 : 1 0 0 7 — 9 4 1 6 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 4 9 一 O l
在 。
2 D T N网络 的 基本 特征
D TN网络与传统I n t e me t 等网络存在 较大差 别 , 有其 自己的特 点, 其基本特征概括有 以下几点 : ( 1 ) 间歇 的连接状 态。 由于节点 能量 、 节点移动 具有一 定的 限
度, 造成D TN可能出现频繁 断开的现象 , 影 响到D TN拓 扑结构变
安全性 。
4 D TN路 由 的评 估
( 1 ) 能耗。 节 点能耗 问题作为D T N路 由协议 的核 心问题必 须认 真加 以对待 , 要有效降低能量消耗 , 从 而达 到提升D T N生命周期 的 目的 。 ( 2 ) 时延 。 端到端 的时延与路 由跳数有直接关联 , 同时时延与应 用也密切相 关 , 可 以说 时延大小直接决 定了D T N应用范 围的大小 以及 可 用 性 的 多 少 。 ( 3 ) 存储空 间。 由于D T N节点资源有 限, 导致其中继负荷不可过 多, 不然 丢包率就会增大 , 造成传 输速 率降低。 ( 4 ) 可扩展 性 。 从 实际出发 , 要 求D TN 路 由协议要能够对 大规 模网络提供支持 , 其 直 接 影 响 路 由协 议 是 否 可 用 。 ( 5 ) 安全性 。 所有D T N节点都可 能遭受攻击的路 由节点。 其经常 受到选择 性转 发 、 确认欺骗等各 种威胁 。 这就要求保证路 由信息具 备完整性 、 保 密性 、 可 用 性 和 抗 攻 击 能力 等 。 ( 6 ) 传输率 。 作为一项重要评估指标 , 进行路 由设计 时必须在资 源消耗与传 输率之间科学进行选择 。 ( 7 ) 复杂性 。 D T N路 由协议一般 由路 由发现 、 维护 、 选择组 成 , 但 因受节点计算 、 存储能力以及能量等 因素制约 , 要求其 简单化 , 从而 保证D T N节 点 的 稳 定 运 行 。 D TN的路 由协议评估 指标还可 以在此基 础上划分得更 细 , 依 具体要求来划 分。
1 D T N 网络概 述
D T N( De l a y To l e r a n t Ne t wo r k s ) , 即时延容忍 网络 。 其作 为 种新型体系结构 , 与过去I n t e me t 网络采用TC P / I P 协议簇 的体 系 结构不 同。 TC P / I P 协议 的平衡运行要求具备 以下四种基本假设 : 一 是 端 到 端 之 间存 在 持 续 可 用 的 双 向连 接 ; 二是传输时延较短 ; 三 是 数 据 速 率 双 向对 称 ; 四 是丢 包 率 和 误 码 率 都 较 低 。 但近几年 我们 发现 , 如果处于极端环境时 , 挑 战性 的网络可 能 无法达到传统假设条件要求 , 出现很多具备频繁的割裂 、 间歇 的连 接、 较低的数据 率、 较高的 时延 、 异构互 联 、 较高 的丢包率与误码 率 等特性 的网络 , T C P / I P 无法 为其提 供 良好服务 , 造成当前I n t e r n e t 体系结 构无法有效地在该 网络中应用 。 路 由是D T N网络层最重要 的功能 , 其 是D T N节点 之间进行通 信 以及提高 网络 问连接的基础。 由于D T N处于频繁割裂、 间歇连接 的状态 , 再 受到存储 空间和节 点能量的制约 , 一般节点之 间无法确 保存在实时路径 , 通常要借 助中继节点根据存储转发 、 多跳路 由的 方式 , 实现消息向 目的节 点的传输。 因此 , 传统TC P / I P 路 由协议无 法支持DT N网络上层应用 。 我们进行D T N研究 的核心 即是构造有 效的D T N 路 由协议 , 达到提高 网络 间连接性 、 增强消息传输速率、 减少 时延 、 降低能耗 的 目的 , 这也 是DTN路 由协议的关键 技术所
一
地提高消息传送的成功率 , 同时要求端到端之间的资源消耗 以及时 延 达 到最 小 程 度 。 ( 2 ) 路 由 的 资源 分 配 。 要 在 保 证 传 输 率 的基 础 上 , 最 大程 度 地 降 低节点资源消耗 。 因此要求在资源消耗、 消息传 输之 间做 出科学 合 理的选择 。 ( 3 ) 路 由的可靠程度。 为了实现消息可 靠传 输的目的, 要求D T N 路 由采 用 确 认 机 制 。 ( 4 ) 路由的安全性 。 在D T N节点上极易受到虚假 确认 欺骗或者 路由信息 的攻击 , 因此要求做好检测 , 制定解决措施 , 以确保路 由的