延迟容忍网络特点

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dtn练习题

一、选择题1. DTN（Delay Tolerant Networking）网络的主要特点是：A. 高速传输B. 稳定连接C. 延迟容忍D. 实时性2. DTN网络中，数据包的存储转发机制称为：A. 路径选择B. 存储转发C. 负载均衡D. 数据加密3. DTN网络中，节点之间的通信方式是：A. 点对点B. 广播C. 多播4. DTN网络中，数据包的生存时间（TTL）是指：A. 数据包在网络中的传输时间B. 数据包在网络中的存储时间C. 数据包在网络中的存活时间D. 数据包在网络中的处理时间5. DTN网络中，节点之间的数据交换协议称为：A. TCPB. UDPC. DTND. IP二、填空题1. DTN网络中的节点分为_______节点和_______节点。

2. DTN网络中的数据包存储转发机制主要分为_______和_______两种。

3. DTN网络中的数据包生存时间（TTL）由_______字段控制。

4. DTN网络中的数据包传输方式主要有_______、_______和_______三种。

5. DTN网络中的数据包交换协议主要包括_______、_______和_______。

三、判断题1. DTN网络只适用于高速移动的节点。

2. DTN网络中的数据包可以无限期地在网络中传输。

3. DTN网络中的节点可以主动选择数据包的传输路径。

4. DTN网络中的数据包传输过程中，节点之间不需要建立稳定的连接。

5. DTN网络中的数据包传输速度与网络带宽无关。

四、简答题1. 简述DTN网络的特点。

2. 简述DTN网络中的数据包存储转发机制。

3. 简述DTN网络中的数据包交换协议。

4. 简述DTN网络中的节点类型及其功能。

5. 简述DTN网络在哪些场景下具有优势。

五、应用题1. 设计一个DTN网络中的数据包存储转发算法。

2. 分析DTN网络在移动通信中的应用。

3. 研究DTN网络在物联网中的应用。

4. 设计一个基于DTN网络的文件传输系统。

DTN发展综述

DTN发展综述一、简介DTN，即时延容忍网络(DelayTolerantNetwork)。

在一些特定的网络环境下会经常出现网络断开的现象,导致报文在传输过程中不能确保端到端的路径，这类网络被称为时延容忍网络，又叫容迟网络。

二、发展背景基于网络延迟很长、周期性连接、经常中断的缺点，1998年，NASA开始了深空网络即IPN的研究，其基本想法是让地球和距离很远的太空船之间的数据通信能够简化到像发生在地球上的两个节点之间一样。

该组人员后来发展成为Internet的IPNSIG工作组，由于没有可以进行试验星际网络，一部分成员开始研究如何将IPN的概念运用到陆地应用中。

为此，IETF成立了新的工作组寻找更通用的延迟容忍网络，这个工作组称为DTNRG，是现在DTN体系结构和协议研究的主要公开组织。

2004年初，DARPA提出了中断容忍网络，也简称为DTN，可以看作同一概念下的另一种叙述。

三、研究发展DTN是一个新兴的研究领域，它是由Kevin等人于2002年提出的一种通用的面向消息的可靠的覆盖层网络体系结构，它是一种位于区域网络(包括因特网)之上的覆盖网络，处理受限网络中频繁网络断开高延迟和异构性等问题。

目前DTN研究的热点包括网络中的机会主义路由、拥塞控制、网络安全等等。

这里分别介绍各热点问题的研究进展状况，并阐述其难点及可以面向的研究热点。

（一）路由技术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。

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，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。

DTN路由涉及到采用何种路由策略进行选路、路由信息的扩散、组成员管理、报文转发、状态维护和报文重传等等。

延迟中断容忍网络

DTN的名字元组绑定与DNS域名解析的不同：
DNS域名解析：在启动一个端到端会话前就要完成名字到地址的转换。
名字元组绑定：DTN网关仅在需要用到名字元组中的某个部分信息时才进行绑定。
a
14
（3）邮政服务类型
[1]从美国邮政提供的服务获得启发，选择了以下几个粒度较粗且直观易懂的核心邮政服务作为缺陷网络的服务类型：
传输到下一个节点。
端到端可靠性由端系统承担：
连接的所有状态仅保存在端系统上，由端系统负责数据可靠传输。
因此，因特网实际上就是一个覆盖网络：
它运行在已有物理网络之上，提供包括路由、拥塞控制、可靠性、安全性、互操作性等在内的各种网络增强功能。
a
8
在DTN环境下审视因特网模型
缺陷网络是一种新的物理网络，可以效仿因特网设计一个覆盖网络，在覆盖网络上提供路由、可靠性、安全性、互操作性等各种所需的网络增强功能。
[1]提出一个支持缺陷网络与其它网络（缺陷网络，常规网络）互操作的DTN网络架构：
DTN作为一个覆盖网运行在已有网络的协议栈上，采用非交互式消息传输机制；
DTN在应用层上以代理的形式实现；不同网络之间的互操作通过网络边界上的DTN网
关实现。
a
10
（1）区域和DTN网关
DTN架构包括区域和DTN网关的概念，不同的区域通过 DTN网关互联。
低/中/高优先级投递投递通知（notification of mailing）投递送达：返回收条投递记录：投递使用的路由
a
7
因特网服务模型回顾
因特网是由众多物理网络通过TCP/IP协议形成的逻辑网络：
TCP/IP协议运行在物理网络上，提供给用户统一网络的表示形式。

延迟容忍网络中一种优化通信算法仿真分析

ＡｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎＤｅｌａｙ－ｔｏｌｅｒａｎｔＮｅｔｗｏｒｋ
ＨＥＹｏｎｇ．ＬＩＵＣｈｕｎ —ｈｕａ
（１．Ｄｅｐｔ．ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，ＸｉｎｙａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ＆ＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｘｉｎｙａｎｇＨｅｎａｎ４６４０００，Ｃｈｉｎａ；
严重，造成通信延迟。为解决上述问题，提出一种改进的Ｅｐｉｄｅｍｉｃ路由通信算法（ＩＥＰ算法），对于目的地址为邻居节点的数据分组，进行直接投递，而不考虑邻居节点个数的限制，从而加快数据投递。仿真结果表明，所提算法能够在减少网络开销
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｉｎｄｅｌａｙ — ｔｏｌｅｒａｎｔｎｅｔｗｏｒｋ，ｍｏｓｔｏｆｔｈｅｎｏｄｅｓａｙｅｉｎｍｏｖｉｎｇｓｔａｔｅ．Ｆｏｒａｎｙｇｉｖｅｎｔｉｍｅｃｏｎｓｔａｎｔ，ｉｔｉｓｈａｒｄｔｏｉｆｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｌｉｎｅａｒｉｚｅｄｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｏｕｒｃｅｎｏｄｅａｎｄｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎｎｏｄｅ．Ｔｈｕｓ，ｉｔｉｓｄｉｉｃｆｕｌｔｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｈｅｔｄｅｌｉｖｅｙｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｉｎｎｏｄｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ，ｔｒａｄｉ－ｔｉｏｎａｌＥｐｉｄｅｍｉｃｒｏｕｔｉｎｇｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｌｇｏｉｒｔｈｍｕｓｅｓｌｆｏｏｄｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｏｎｃｅｔｈｅｄｅｌｉｖｅｙｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｃａｎｎｏｔｂｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｑｕｉｃｋｌｙｂｅｔｗｅｅｎｎｏｄｅｓ，ｉｔｗｉｌｌｌｅａｄｔｈａｔｍａｓｓｉｖｅｃｌｃａｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｉｓｕｓｅｄｔｏｃｌｃａｕｌａｔｅｔｈｅｄｅｌｉｖｅｒｙｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ，ｐｒｏｄｕｃｉｎｇａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｒｅｄｕｎｄｎｔａｄａｔａｐａｃｋｅｔｃｏｐｙ，ａｎｄｃｒｅａｔｉｎｇｓｅｉｏｒｕｓｎｅｔｗｏｒｋｒｅｓｏｕｒｃｅｃｏｎ — ｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｄｅｌａｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅａｂｏｖｅｐｒｏｂｌｅｍ，ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄＥｐｉｄｅｍｉｃｒｏｕｔｉｎｇｔｏｍ－

延迟容忍网络的相关问题研究及仿真

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上海交通大学学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
延迟容忍网络中终端系统的特点： (1) 有限的寿命在很多环境下，如军事用途中，传感器网，或者在紧急情况下搭建的节点，它们的寿命都是比较短的。理由很简单，在敌对的环境下，或者能源紧缺的地方，网络节点随时都可能被拆除或由于能源问题停止工作。在这种情况下，一个特定的消息的双向或单向传递时间就很有可能超过它的发送节点的寿命，而这就会导致端到端的认证方式不起作用。在这种情况下，我们就需要使用其他的认证方式来确保消息的传递。 (2) 低占空比操作当节点的工作环境是缺乏能源的时候，它的数据通信方案就要被预先安排好。占空比低于 1%的情况是比较理想的，因为它可以保持网络较长的寿命。这样的设备会周期性地收集数据，并以一个另外的频率（可能比较低）报告它的数据。对于这样的网络，传输时间的安排就同路径的选择一样，对路由算法就有了特别的要求。 (3) 有限的资源在我们所提到的一些网络中，节点的存储空间和数据处理能力是有限的。我们假设有一个传感器网络的节点，它的存储容量并不大，我们用它来收集一些随机物理现象的数据。这样，由于数据有可能不能及时发送出去，则这些数据的拷贝将会被保存在节点中。由于节点的存储空间有限，这就使得节点无法正常地继续搜集数据并予以存储。同
由于 DTNRG 是唯一一个完全公开的研究组，所以本文主要依据这个研究组的成果进行讨论。
1.2 延迟容忍网络的特征

延迟容忍网络自适应差错控制方法

ａａｔｅｅＴｒｃｎｒｌｓｈｍｅｂｓｄｏａｋｔｌｓａｅｏＣｌｙｒｉｒｐｓｄ．ＴｅｐｏｅｃｅｍｐｏｅｄｐｉｌｏｏｔｃｅａｅｎｐｃｅｏｓｒｔｎＭｖｏＡａｅｓｐｏｏｅｈｍｐｓｄｓｈｍｅｉｒｖｓｈｅｆｒｎｃｆｔｒｓｓｉｎｃｎｒａｅｔｅｐｒｏｍａｅｏｅｔｎｍｉｓｏｏｔｌｌｙｒａｄＭＣｌｙｒｈｉｌｔｎｒｓｌｎｉａｅｔａｅｓｈｍｅｈａｏｎＡａｅ．ＴｅｓｍｕａｉｅｕｔｉｄｃｔｔｔｃｅｏｓｈｈｃｎｉｒｖｈｅｏｒｎｍｉｓｏａｅｃｆＤＴＮ，ａｄｍｅｔｔｅｒｑｉｅｎｓｏａｅｃ￣ｎｉｖｅｖｃｓａｍｐｅｔｅｎｔｒｔａｓｓｉｎｌｔｎｙｏｏｗｋｎｅｅｕｒｍｅｔｆｌｔｎｙｈｓｔｅｓｒｉｅ．ｉ
采取有区分的传输，保证延迟容忍网络可靠地逐跳
数据传输。
的节点存在对称的数据链路。而在延迟容忍网络（ｅｙＴｌａｔｅｏｋＤｒ），Ｄｌｏｒｔｒ，ｒ中由于不能满足其中ａｅｎＮｗＮ种或者多种假设＿ｊ所以ＴＰ不能很好工作在ｌ，Ｃ
Ｋｅｏｄ：ｅｙｔｅａｔｅｏ（Ｔ）ｄｐｖｒｒｏｔｌｅｒｔｙｗｒｓｄｌｌｎｎｔｒＤＮ；ａａｔｅｅｒｎｍ；ｒｒａａｏｒｗｋｉｏｃｏｒｅ
输层都是透明的。它负责将接收到的消息存储在非

延迟中断容忍网络

因特网服务模型回忆
因特网是由众多物理网络经过TCP/IP协议形成旳逻辑网络：
TCP/IP协议运营在物理网络上，提供给顾客统一网络旳表达形式。
不同物理网络旳互操作经过IP协议实现：
IP协议提供统一旳编址形式、数据包格式和数据包转发措施 IP包在每个节点上被映射到一种物理层帧中，依托底层物理网络技术
（8）安全
DTN架构旳安全主体除通信端点外还涉及DTN网关，尤其需要对消息是否允许使用某种服务类型进行验证。
每个消息涉及一种 “邮戳” ，其中涉及：
一种可验证旳发送者（或角色）标识对该消息所祈求旳服务类型旳许可（及同意机构）用于验证消息内容正确性旳其他常规加密信息。
在DTN旳每一跳，路由器检验消息携带旳证书（邮戳），并尽早丢弃未经过认证旳消息。
一部分人开始研究怎样将IPN旳概念利用到陆地应用中，寻找更通用旳延迟容忍网络。 IETF为此成立新旳工作组，称为DTNRG。
2023年初，DARPA提出中断容忍网络（disruption-tolerant networking），也简称为DTN，能够看作同一概念下旳另一种论述。
DTN网络旳特点
需要在路由器中保存很长时间，对路由器旳存储压力很大。
影响DTN体系构造设计旳原因（续）
（2）网络构造
互操作性：还未考虑互操作性，网络一般相当简朴，范围上局限于本地，甚至可能无法提供支持分层协议栈旳最基本抽象。这些系统经常不能实现可靠性、拥塞控制和安全性。
安全：链路容量是宝贵旳资源，使用数据转发服务应该受到认证和访问控制机制旳保护，只涉及端节点旳安全措施不太有吸引力。
低/中/高优先级投递投递告知（notification of mailing）投递送达：返回收条投递统计：投递使用旳路由

延迟容忍网络路由协议研究

并详细介绍了冗余副本消除，最后提出延迟容忍网络路由协议需要解决的问题和进一步的研究方向。
关键词：延迟容忍网络；由；副本消除路
中图分类号：Ｐ０．Ｔ３１６
文献标志码：Ａ
文章编号：１０—６５２１）３００—５０１３９（０２０ —８８０
第２９卷第３期２１０２年３月
计算机应用研究
ＡｐｌａｉｎＲｅｅｒｈｏｍｐｔｒｐｉｔｓａｃｆＣｏｕｅｓｃｏ
Ｖｏ＿９Ｎｏ３ｌ２．Ｍａ．２１ｒ０２
延迟容忍网络路由协议研究术
Ｋｅｏｄ：ｄｌｌａｔｅｏ（Ｔ）ｒｕｉｇｒｄｎａｃｌｉａｏｙｗｒｓｅａｔｅｎｎｔｒＤＮ；ｏｔ；ｅｕｄｎｙｅｍｎｔｎｙｏｒｗｋｎｉｉ
传统的ＴＰＩＣ／Ｐ建立在一些假设基础之上，如假设源节点与目标节点之间存在持续可用的连接等。随着无线移动通信技术的发展，越来越多的网络违反了ＴＰＩＣ／Ｐ的一项或多项假
寻址方式。ＤＮＧ已经制定了一系列ＩｔｎｔＦ＿。ＴＲｎｒｅＲＣ５ｅＪ
ｏｅｎｅｎｔｏｉｙ。其目标是定义架构和协议，ｆｈｔｅＳｃｔ）ｔＩｒｅ以在地球
Ｉｔｒｅ和遥远的星球或宇宙飞船上的Ｉｔｎｔ间进行互连ｎｅｎｔｎｅｅ之ｒ
ＺＨＡＮＧＪｎｂｏ，Ｌａｇｃｕｕ —ａＵＯＧｕｎ —ｈｎ，ＬｉｎＩＪｏｇ，ＣＨＥＮＡｉｕ — ｏｇ

一种结合传染路由的缓存调度算法

ＴＡＮＧｊｎＬｉｕ，ＬＪＹｕ。ｎ，ＣＨＡＩＹ，ＷＡＮＧａｇ。ｉＸｉｎ
（．ＣｏｌｇｆＡｕｏａｉｎ，ＣｈｎｑｎＵｎｖ，Ｃｈｎｑｎ４０４，Ｃｈｎ；２Ｋｅｂｏｏｉ１ｌｅｏｅｔｍｔｏｏｇｉｇｉ．ｏｇｉｇ００４ｉａ．ｙＬａ．ｆＭｂｌｅ
２１０２年２月
西安电子科技大学学报（自然科学版）
Ｊ０ＵＲＮＡＬ０ＦＸＩＡＮＵＮＩＤＩＶＥＲＳＴＹＩБайду номын сангаас
Ｆｅ．Ｏ２ｂ２１
第３９卷
第１期
Ｖｏ．９Ｎｏ１３．１
ｄｉ１．９９ｊｉｓ１０ — ４０．０２．１０５ｏ：０３６／．ｓｎ．０１２０２１０．２
ｃｎａｔｄｒｔｏｅｗｅｎｎｄｓｉｅｗｏｋａｄｔｅｌｉｄｂｆｅｉｅｏｈｏｅ．ｈａｋｔｎｔｅｏｔｃｕａｉｎｂｔｅｏｅｎｎｔｒｎｈｉｔｕｆｒｓｚｆｔｅｎｄｓｔｅｐｃｅｓｉｈｍｅｆｒｒｉｇｐｔｙｂａｉｏｔｗｉｈｕｏｓｄｒｎｎｅｆｃｉｅｂｆｅｃｅｕｅｐｌｙｏｗａｄｎａｈｍａｅｅｓｌｌｓｔｏｔｃｎｉｅｉｇａｆｅｔｕｆｒｓｈｄｌｏｉ．Ｆｒｔｅａｏｅｙｖｃｏｈｂｖｃａａｔｒｓｉｓｏｈｅｗｏｋｉｓｌ，ｉｈｓｐｐｒｗｅｐｏｏｅａｂｆｅｃｅｕｅａｇｒｔｍｏｆｒｒａａｉｈｒｃｅｉｔｃｆｔｅｎｔｒｔｅｆｎｔｉａｅｒｐｓｕｆｒｓｈｄｌｌｏｉｈｔｏｗａｄｄｔｎ

延迟容忍网络中一种基于概率接纳和丢弃的拥塞控制算法

ＡＮＹｉｎｇ，ＷＡＮＧＪｉａｎ — ｘｉｎ，ＬＩＵＹａｏ，ＨＵＡＮＧＪｉａ — ｗｅｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３，Ｃｈｉｎａ）
ｌｉｃａｔｉｏｎｍａｙｅａｓｉｌｙｉｎｃｕｒｈｕｇｅｒｅｓｏｕｒｃｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｆｉｎａｌｌｙｒｅｓｕｌｔｉｎｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ．Ａｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃａｃ —
第３６卷
第３期
系统工程与电子技术
ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｆｆｉｃｓ
Ｖｏ１．３６Ｎｏ．３
Ｍａｒｃｈ２Ｏ１４
２０１４年３月
文章编号：１００１ — ５０６Ｘ（２０１４）０３ — ０５５３ — １１
消息副本将造成巨大的资源消耗，最终导致网络拥塞。提出一种基于概率接纳和丢弃（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃａｃｃｅｐｔａｎｃｅ
ａｎｄｄｒｏｐ，ＰＡＤ）的拥塞控制算法ＰＡＤ。该算法结合了队列长度和输入／输出速率来检测拥塞，各个节点根据当前的拥塞状态来确定接收和丢弃消息的概率，从而实现较小的开销和较高的消息到达率。此外，基于生灭模型构造

DTN

因特网中的名字元组举例：{internet.icann.int, “/oview.html”}。
名字元组的迟绑定（late binding）
当DTN消息穿过一连串的区域时，只有区域名字用来路由；当到达目标区域边缘时，实体字被解释和转换成本区域内的协议标准名字。（名字元组的迟绑定） DTN的名字元组绑定与DNS域名解析的不同：
（6）会聚层和重传
不同区域的传输层协议提供的功能可能有很大差异：
可靠投递连接（具有连接失败指示）流量控制拥塞控制保持消息边界
当执行保管传输时，底层网络应有保持消息边界的可靠投递能力，不具有这些能力的传输层协议需要增强。会聚层用于在要求增强的传输层上增加可靠性、消息边界和其它特性。
DTN网关结构
一个可验证的发送者（或角色）标识对该消息所请求的服务类型的许可（及批准机构）用于验证消息内容正确性的其它常规加密信息。
在DTN的每一跳，路由器检查消息携带的证书（邮戳），并尽早丢弃未通过认证的消息。该方法避免链路资源的浪费，并使得拒绝服务攻击难以实施。
DTN安全框架
想要发送消息的主体事先生成自己的公钥/私钥对，并从DTN网关所知道的某个认证中心获得自己的签名公钥，所有DTN网关事先配置一个或多个认证中心的公钥。主体用自己的私钥对发送的消息签名，将消息、消息签名及自己的签名公钥一起发送。在第一个DTN路由器上，签名的公钥被用来验证发送者及所请求的服务类型（网关中存放了访问控制列表），验证通过的消息用网关的私钥签名后发送。不在网络边缘的“核心”网关依赖上游网关的认证来查证消息的真实性。
目前的解决方案
拥塞控制：
使用一个共享优先级队列来分配保管存储清除所有过期消息，并拒绝太长的消息使用保管传输消息按照优先级和寿命（由发送者指定，携带在消息中）排队。

延迟容忍无线传感器网络动态数据传输

Ｖｏ．３Ｎｏ１７．．
火力与指挥控制
Ｆｒｏｔｏ＆ＣｍｍａｄＣｎｒＩｉＣｎｒｌｅｏｎｏｔｏ
第３７卷
第１期
Ｊｎ，０２ａ２１
２１０２年１月
文章编号ｉ０２０４（０２０—０２００ —６０２１）１０８—５１
引言
无线传感器网络被认为是２世纪最重要的技１
术之一，已经成为近年来学术界的研究热点。劣环恶境中传感器节点的随机部署，传感器节点的通信范围通常较小，传感器节点的能量较低以及传感器节
点的随机运动等情况都可能导致网络产生分割。因此网络可能并非总是全连通的，网络的连通性可能
ＬＵＷｅ，ＯＮｅ— ａ。ＧＥＧｅ —ａ，ＩｉＳＧＷｉｕｎ，ｎｙｎＹＡＮＧＭｉｇｈａｊｎ —ｕ
（．ｃｏｌｆＥｅｔｎｃｎｏｐｔｒｃｎｅＮｏｔｉｅｓｙｏｈｎ，ｉｕｎ００５，ｈｎ，１ＳｈｏｏｌｒｉａｄＣｍｕｅｉｃ，ｒＵｎｖｒｔＣｉａＴａａ３０１ＣｉａｃｏＳｅｈｉｆｙ２ＢｌｎｎｔｕｅｎｏｍｔｎＴｅｈｏｏｙＢｉｎ００５Ｃｉａ．ｅｇＩｓｔｔｏＩｆｒａｉｃｎｌ，ｅｉｇ１０８，ｈｎ）ｉｔｉｆｏｇｊ
延迟容忍无线传感器网络动态数据传输
柳伟宋伟娟葛根焰ｈ，明华。，，。杨

延时中断容忍网络(DTN)捆绑层协议研究

延迟、高差错率、速率、低频繁中断、资源受限等等，一类网络通常被称为挑战网络（ｈｌｎｅｎｔｏｋＬ。这ｃａｌｇｅｗｒ）】ｅ］
在这种环境下，统的ＴＣ／Ｐ协议面临着严重的挑战，传ＰＩ首先，向端到端连接（Ｅ的Ｔ面Ｅ２）ＣＰ协议在通信之前需要在通信双方建立一个连接来控制数据流，型的ＴＣ典Ｐ连接需要一个往返时间，如果传输延迟超过了连接建立的超时时间，连接建立失败，用层的数据将不能进行发送；次，于数据包超时或丢失，则应其对ＴＣＰ通常认为是拥塞造成的，解决办法是发送方降低发送速率，样，这造成网络吞吐量随着往返时延的增加
Ａｓｒｃ：ＴｈａｉｏｃｐｆＩｅａ／ｉｒｐｉｎＴｏｅａｔＮｅｗｏｋ（ｂｔａｔｅｂｓｃｃｎｅｔｏ＝ｌｙｄｓｕｔｏｌｒｎｔｒＤＴＮ）ｉｉｔｏｕｅ．）ｓｎｒｄｃｄ
ＴｈｅｈｔｕｔｒｎｍｐｔｎｏｎｅｓｏＴＮｎｔｅｓｒｃｕｅａｄｉｏｒａｔｃｔｎｔｆＤＢｕｎｅｐｒｔｃｌａｅａａｙｚｄ．Ｂａｅｎｔｅｅ，ｄｌｏｏｏｒｎｌｅｓｄｏｈｓ
ｅｓｎｅｃｓｄｒｔｏｎｏｓｅｃｏｎｉｅａｉｆｂｕｎｅｐｏｏｏｍｐｅｎｔｔｏｓｐｒｐｏｅｄｌｒｔｃｌｉｌｍｅａｉｎｉｏｓｄ，ｐｏｉｎｇｒｆｒｎБайду номын сангаасｅｆｒａ — ｒｖｄｉｅｅｅｃｏｐ

浅谈容迟网络中的几种随机路由算法

，
西（一跏 × ｎ＋１）
（）１
当两个节点相互交换彼此知道的节点的信息时．这些信息被用来更新各自对另外节点的交付概率。如公式（）２所示。如果节点Ｂ已知对节点Ｃ的交付概率．点Ａ可以根据公式（）则节２来更新对ｃ的交付概有基于一跳信息的路由选择ｆｅｏｔｔｏｔｇｂｓｄｏｎ — ｏＰｒｃｎａｕｉａｅｎｏｅｈｐｃｒｎ率．这利用了Ｐｏｈｔｒｅ的传递性值。ｐｉｏａ０１于端到端信息的路由选择（ｒｏｔｔｕｎａｅｎｒｔｎｆｍｉ和基Ｐｎｃｍｔｇｓｏｅｃａｉｂｄｎｃ＝）０（一加 × ）０＋１） × （）２ｅｄｔｅｄｉｏａｏ）ｎ－ —ｎｆｍｔｎ；ｏｎｒｉ ③基于节点控制的方法：基于编码的方法 ④ 假如一对节点ＡＢ不是经常相遇，、则其交付概率必须进行老化，ｆｏｉｇｂｓｐｏｃｅ１下文主要介绍几种随机移动模型的路由算Ｃｄｎ－ａｅａｒｈｓｄｐａ。
西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071摘要客迟网络是一类新的延迟中断容忍网络具有长延时链路频繁中断节点存储低等特点用于频繁间断网络的数据传输
科技信息
ＯｔＴ论坛０
ＳＩＮＥ＆ＴＣＮＯＯＹＩＯＭＡＩＮＣＥＣＥＨＬＧＮＦＲＴＯ
２１０１年
第３３期
种随机路由算法进行了分类介绍。
【关键词】Ｔ容迟网络；ＤＮ；网络协议；由算法路
有消息副本的节点直接传送该方法的优点是减少了网络中传输的信息数量，可以有效降低网络负载，缺点是加大了消息传输的平均时延。容迟网络／中断网络ｆｌ／ｓｐｏ —ｏｒｔｅｏ，Ｔ）最早ｄａｄｒｔｎｔｅｎｎｔｒＤＮ，ｅｙｉｕｉｌａｗｋ２ＰＯＨＴ算法＿ＲＰＥ３是由Ｋｖａ在著名国际会议ＳＧ０Ｍ２０上提出来的Ｉ是近ｅｉＦｌｎｌＩＣＭ０３ｌ１．针对节点相遇的历史信息记录节点的转发概率，ｉｇｎ５提Ｌｎｒ等［ｄｅ］年来无线网络研究领域中备受关注的一个新兴概念．泛指由于节点移出了ＰＯＥ（ｒｂｂｌｔｏｔｇｕｉｇＨｉｏｆＥｃｕｔｓａｄＲＨＴＰｏａｉｓｉＲｕｉｓｓｒｏｎｏｎｅｎｉｃｎｎｔｙｒ动等原因而没有稳定的端到端传输路径、甚至大部分时间处于中断状Ｔａｓｉｔ算法。该算法主要是利用节点问的相遇概率来指导路由．ｒｉｉ）ｎｔｙｖ态的一类网络［］１。其应用涵盖了因特网以外的许多通信网络．－２如星际当两个节点相遇时交换ｓ其中包含报文列表及节点传输报文的传ｖ．网络、乡村网络、战争网络、野生动物监控与追踪网络、移动Ａｏ网输概率。ｄｈｃ如果所遇节点的转发概率比自己大。则将报文转发给它．否则络和无线传感器网络、Ｓ（ｃｅｓｉｈｄｎｔｏｓＪＰＮｐｋｔｗｔｅｅｒ）络等【容迟网ｏｃｗｋＮ１］自己传输或等待其他节点。其转发概率由公式（）１计算：络的研究则是希望为这些网络在拓扑动态变化的情况下提供一定品Ｐｏｈｔ１看成是一种改进了的传染路由协议Ｐｏｈｔｒｅ￣ｐｔ２）ｒｅ利用连接ｐ质的网络服务．被认为是实现 “ 无处不在的网络” 的一项关键技术，具有历史记录和传递性，引入了一个交付概率（ｅｖｒＰｅｉａｉｔＰＤｌｅｒｃｂｉ）、ｉｙｄｔｌｙ

容迟网络的体系结构及关键技术

容迟网络的体系结构及关键技术樊秀梅∗xmfan@（北京理工大学计算机科学技术学院，北京，100081）摘要：当前的Internet体系结构和其中许多协议无法很好的适用存在高延迟路径和频繁分裂的网络。

当端节点具有严格的能量和存储限制时，问题将更加恶化。

由于移动性和特殊应用缺乏“常常连接”的基础结构，像陆地移动网络、军事无线自组织网络、星际网络及传感器网络这样的网络有它们自己的专有协议而不采用IP协议。

为了实现这些网络之间的互联，研究者们提出了在端到端连接和节点资源都受限时的一种网络体系结构和应用接口，称为延迟容忍网络（简称容迟网络，DTN）。

DTN作为网络互联时传输层上的覆盖网可用来满足随意的异步信息可靠转发。

本文综述和分析了容迟网络的应用背景、体系结构、关键技术和开放研究问题，并给出了未来的发展方向和应用前景。

关键词：容迟网络、高延迟路径、频繁网络分裂、覆盖网络中图分类号: TP393 文献标识码: A 文章编号:State-of-the-Art Architecture and Techniques for Delay-Tolerant NetworksFan Xiumei（School of computer science and technology, Beijing Institute of Technology, Beijing,100081）xmfan@Abstract: The successful architecture and supporting protocols of today’s Internet operate poorly when faced with operating environments characterized by very long delay paths and frequent network partitions. These problems are exacerbated by end-nodes that have severe power or memory constraints. Because of lacking “always-on” infrastructure in mobile and extreme environments, many such networks have their own specialized protocols, and do not utilize IP. To achieve interoperability between them, researchers have proposed a network architecture and application interface structured around optionally and reliable asynchronous message forwarding, with limited expectations of end-to-end connectivity and node resources. This architecture is called Delay-Tolerant Networks (DTN). It operates as an overlay network above the transport layer. In this paper, we discuss state-of-the-art architecture and key techniques for DTN and potential issues. It is our purpose to stimulate more research in this new emerging network.Key words: Delay-Tolerant Networks, high delay path, frequently network disconnection, overlay network.1 引言TCP/IP提供了一种基于不同链路层技术的端到端通信机制，已成为不同网络互联的基础。

大规模延迟容忍网络中基于分级身份的认证密钥协商协议

ｕｓｉｎｇｈｉｅｒｒｃａｈｉｃｌａｉｄｅｎｔｉｔｙｂａｓｅｄｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ．ｈｅＴｐｒｏｔｏｃｏｌａｖｏｉｄｅｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｂｙｋｅｙｄｅｌｅｇａｔｉｎｇｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｒｅｄｕｃｅｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｄｅｌａｙｂｙｒｅｍｏｖｉｎｇｃｅｒｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｔｈｅｒｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，ｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｂｉｌｉｎｅａｒｐａｉｉｎｒｇｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｓｏｖｅｒｈｅａｄｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｐｒｏｔｏｃｏｌａｒｅｓｍａｌｌａｎｄｃｏｎｓｔａｎｔ．Ｉｔｉｓａｔｔｒａｃｔｉｖｅｉｎｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｏｌａｒｇｅｄｅｌａｙｔｏｌｅｒａｎｔｎｅｔｗｏｒｋ．Ｉｔｐｒｏｖｅｄｔｈｅｓｅｃｕｉｒｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｔｏｃｏｌｉｎｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｍｏｄｅ１．
第３０卷第８期

DTN翻译

摘要延迟容忍网络DTNs是这样一类网络，它可以使存在连接问题如稀疏连接，间歇连接，高延迟，长时延，高误差率，不对称的数据速率，甚至是无端到端连接存在的网络中的通信成为可能。

DTN的体系结构已应用于车载网络，被称为车载延迟容忍网络（VDTN）。

在这些网络中，车辆通过它们在网络中的移动性使用消息传递服务并收集来自源节点的消息。

在本文中，将回顾延迟容忍网络中的路由协议并与提出的对比专门用于车载容迟网络中的路由协议。

关键词：延迟容忍网络；车载延迟容忍网络；路由协议1.引言无线网络使远距离的各种设备连接起来。

例如，现今，连接手机和数以百万计的世界各地的强大的服务器是可能的[1]。

尽管这些网络的successfulness，它们仍然不能通达任何地方，且对于某些应用它们的开销是preventing的。

这些限制的主要原因是当前网络技术依赖于一系列不是在所有环境中都真实的基本假设。

首先，而且最重要的假设是在源和目的地之间存在端到端连接，可能经由多个中介[1]。

由于移动性，或不可靠的网络，这些假设不总是真实的。

例如，当无线设备超出了网络范围，它就不能使用需要网络通信的应用。

延迟-容忍网络（DTN）试图延伸网络的范围。

它允诺使受限网络中的通信成为可能，包括空间网络，移动自组网和低成本网络。

关键思想是如果协议适应断开则这些网络就能够连接起来。

车载延迟-容忍网络有互相连接当前网络技术不能到达的区域中的车辆的潜能。

主要的核心在于端到端连接也许并不存在。

为了使端到端连接成为可能，中继节点利用传输数据的移动性并在机会出现时将其转发。

DTN结构通过覆盖一个协议层来实施存储-携带-转发模式，被称为捆绑层，这意味着要为运行在不同传输媒介之上的异构网络提供网络互连。

在每个远程区域网络的边缘，边缘系统采用应用层网关来终止应用和产生数据束。

DTN结构理念同样延伸到了公交网路，被称为车载DTN（VDTN）。

在这些网络中，通过在网络中移动并收集源节点的消息，交通工具（例如，汽车，公共汽车和船只）被用来提供消息中继服务。

DTN进展综述

DTN进展综述延迟容忍网络（Delay Tolerant Networks，简称DTN），也称为“挑战性网络”，来源于行星际通信网络。

现泛指在任意时间点，几乎不存在源地址到目的地址的端到端的路径的无线网。

随着计算机技术的发展以及其他领域研究的需要，这样的挑战网络已相继出现，并在人们的日常生活的幕后扮演着重要的角色。

现有的挑战性网络主要包括生态环境监控网络，Peoplenet，海洋无线传感网络，无线车载自组织网络，军事网络，灾难恢复网络以及边远乡村的访问等。

延迟容忍网络的主要研究机构有三个：星际互联网(interplanetary networking, IPN)，互联网研究任务组(Internet Research Task Force)建立的DTNRG（DTN Research Group）以及美国国防部高级研究局（DARPA）。

延迟容忍网络的研究方向主要分为DTN体系结构，DTN路由和DTN安全问题。

延迟容忍网络往往具有高延迟，低传输率，间歇型连接、节点频繁移动，延迟容忍、错误容忍、有限的存储以及通信环境恶劣等特点，使得传统的基于TCP/IP的端到端通信的互联网技术无法很好地为其提供服务。

面对着延迟容忍网络以上所述的特性，若仍然使用传统的TCP/IP体系结构，会造成极大的传输时甚至几乎不可达的网络传输。

IRTF设计的DTN网络体系以BP协议为主要协议，利用其协议数据单元“束”(bundle)进行信息传输，采用不同的汇聚层协议，以使BP协议适用于各种网络情况，但仍存在许多缺陷。

BP协议主要集中在束格式的逻辑设计，而不是对协议实体即束代理间的操作和相互作用进行说明，因此更像是一种复杂的文件格式规范。

协议中EID的格式及如何按照EID进行转发仍未定义，且缺少类似DNS和SIP协议的定位及解析服务，其全部依赖于后期绑定。

地址映射的本地化增加了安全更新的难度，需要为束代理建立合法、安全和有效的注册管理机制。

延迟容忍移动无线传感器网络路由策略综述

ｎｔｏｋ（ＭＳ．ｕｉｇｉｏｅｏｈｓｋｙｐｏｌｍｓｉＭＳＴｅｅｏｅｐｏｏｅｉｅｅｔｒｕｉｇｐｏｏｏｓＴｉｅｗｒｓＤＴＮ）ＲｏｔｓｎｆｔｅｍｏｔｅｒｂｅｎＤＴＮ．ｈｒｆｒ，ｒｐｓｄｄｆｒｎｏｔｒｔｃｌ．ｈｓｎｎ
点。图１显示ห้องสมุดไป่ตู้了在ＤＭＳＴＮ中如何利用节点的移动性实现数据
传输。在ｔ刻的拓扑如图１ａ所示，点１产生数据，时时（）节这
活习性数据搜集或者流行病毒监测等应用场合，通常将传感器
然而这种假设在某些应用场合并不成立。例如，野生动物生在
或收到其他节点的数据时，若不在汇聚点通信范围且暂时没有合适的节点转发数据，则携带数据；当移动过程中遇到合适的
转发节点再进行数据传输，者遇到汇聚点就直接发送给汇聚或
无线传感器网络通常由一定数量的传感器节点和一个或
多个数据汇聚点（ｉ）成，ｓｋ组ｎ传感器节点负责感应数据，ｉｋｓｎ节点负责收集和处理数据Ｊ目前通用的传感器网络数据收。集协议假设在源节点和目的节点之间存在连续的端到端路径，
Ｌｉ —ｉ，ＩｉｇＺＮｉ－ｉＩａｑＬＵＭｎ，ＥＧＪｚＱｏｎａｈ
（ｃｏｌｆＣｍｕｅｃｎｅ＆ＥｇｎｅｉＳｈｏｏｏｐｔＳｉｃｒｅｎｉｅｒｇ，ＵｉｒｔｌｔｎｃＳｉｃｎｎｖｓｙｏｅｒｉｃｎｅ＆Ｔｃｎｌｙｏｈｎ，Ｃｅｇｕ６１３，ｈｎ）ｅｉｆＥｃｏｅｅｈｏｏｇｆＣｉａｈｎｄ１７１Ｃｉａ

延迟／中断容忍网络发展研究

信论坛
＼
延迟／断容忍网络发展研究中
丁雪丽
（中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄００８）５０１
【要】摘延迟／中断容忍网络（Ｔ）ＤＮ具有长延时、某一时刻不存在端到端链路或者链路频繁中断等特点，为一种新型作
体系结构，近年来受到广泛关注与研究。介绍了ＤＮ网络的研究现状，Ｔ分析了其体系结构特点，细描述了目前ＤＮ关键技术详Ｔ
包括网络协议、由与安全机制方面的研究进展及面临的挑战，路最后介绍了ＤＮ在深空探测、Ｔ军事通信等领域的应用，出了指
ＤＮ在未来通信网络发展中的作用。Ｔ【关键词】迟／中断容忍网络延网络协议路由安全机制
中图分类号：Ｐ９文献标识码：Ａ文章编号１０－７９２１）６４－Ｔ３３８１３（００１－７４０
Ｓｕｙ０ｖｌｐｅｔ０ｌｙＤｉｒｐｉｎｔｌｒｎｔｒｔｄｎＤｅｅｏｍｎｆＤｅａ／ｓｕｔ－言
受人广关到们的泛注。
基于ＴＰＰ议ｃ／协族的Ｉ。。互连通络上２ＤＴ研究概况１ｍｔｔ在全球信网Ｎ
取得了巨大的成功，但ＴＰＩＣ／Ｐ协议族的平稳运行需依赖如下物理链路特性假定：即通信双方之间存在或可以建立可靠的端到端路径；网络中任何节点对之间的最大往返时间（Ｔ）能太长；到端分组丢失概率较低等。满足这些前ＲＴ不端在提下，Ｃ／ＴＰＩ议能工作地相当出色。是，多环境下这些Ｐ协但许条件并不成立。实生活中普遍存在一类所谓的 ” 限网络 ” 现受。如地面移动网络、天探测领域的航天通信与星际网络、用航军无线自组织网络、传感器网络等。其共有特性是节点随机移动、源受限、迟大、到端间断频繁，据速率低等，致资延端数导无法有效利用ＴＰＩ议提供服务。为此，究者们提出了Ｃ／Ｐ协研延迟／中断容忍网络，设计为工作于Ｉ议族无法正常工作Ｐ协的环境。ＤＴ网络由于具有广泛的应用和不可替代的作用，Ｎ

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DTN具备以下特点:
(1) 时变性
这是DTN非常显著的一个特点,节点的移动使得网络拓扑随时可能发生变化。

(2) 间歇性连通
由于节点移动、节点通信范围有限等各种原因使得链路经常断开,节点间不存在稳定的端到端连接。

(3) 数据以“存储-携带-转发(store-carry-forward)”方式传输
由于节点间不存在稳定的连接,数据传输只有当节点位于彼此通信范围内时才可能发生,因此节点对产生或收到的数据进行存储,并一直携带,直到遇见合适的下一跳节点才转发。

(4) 延迟容忍
在间歇连通的网络环境中,节点在遇到下一跳节点前可能要等待较长的时间,数据从一端传递到另一端可能经历相当的时延,因此要求应用能够容忍一定的延迟。

(5) 自组织
网络部署简单,网络通信不再依靠既定的基础设施,利用节点移动带来的连接机会传输数据,网络中各节点地位平等,通过节点间的相互协作自行组网。

(6) 多跳路由
数据从源节点到目的节点通常要经过多个中间节点的路由转发,形成多跳路由。

与传统多跳路由不同的是,DTN里的多跳路由转发不再是由路由器完成,而是普通节点。

(7) 节点资源受限
在DTN的很多应用场景中,节点通常具有轻便、体积小等特点,因此节点的能量、存储空间、计算能力、通信能力等都受限,例如在移动传感器网络中这个问题尤其突出。

(8) 节点异构性
在DTN的一些应用场景中,节点可以是各种异构的无线通信设备,例如可以是支持无线通信的笔记本电脑,也可以是具备蓝牙或Wi-Fi通信接口的智能手机、iPad、MP3等便携设备。

MSN通过将传感器节点部署在移动的实体上来收集信息,它以数据收集为中心,但是节点的移动使得节点之间、节点与汇聚点间不存在稳定的通信路径,MSN同时具备了无线传感器网络和DTN的主要特征:
(1) 节点能量有限
传感器节点靠蓄电池供电,而传感器节点体积微小,因此电池的容量较有限,而且在MSN的很多应用场合中对传感器节点进行能量补充并不容易,因此能量对于MSN来说是极其宝贵的资源。

(2) 节点存储、计算以及通信能力有限
为了便于部署,传感器节点体积小且成本低廉,因此硬件条件受限,导致节点的存储、计算和通信能力都较为有限。

而且,在MSN中,节点在没有遇到合适的下一跳节点或汇聚点前需要长时间存储数据,与静态传感器网络相比,有限的缓存空间更为宝贵,这对MSN中的路由提出了更高的挑战,即能否对有限缓存的有效利用将直接影响网络的性能。

(3) 以数据收集为中心
MSN通过将传感器节点部署在移动的实体上来完成数据的收集,应用所关注的是被监测对象的数据信息,而不是传感器节点本身,因此与其他以数据交换、服务共享为目的的网络不同,MSN关注的是数据收集,MSN的所有工作都是围绕数据收集而展开,是以数据收集为中心的网络。

(4) 网络拓扑动态变化
与静态传感器网络不同,MSN中由于传感器节点是部署在移动的实体上,节点移动将使得网络拓扑随时可能发生变化,若节点移动频繁,则网络拓扑变化更为迅速。

(5) 节点分布稀疏,网络间歇性连通
在静态部署的传感器网络中,为了保证网络的连通性,节点覆盖整个监控区域,节点分布较为密集。

而在MSN中,节点分布较为稀疏,而且节点具有移动性,网络连通性较差,节点间呈间歇性连通,节点之间、节点与汇聚点间不存在稳定的路径。

(6) 延迟容忍
在没有遇见合适的下一跳节点或汇聚点前,数据更多的时候是被当前传感器节点携带,数据以“存储-携带-转发”方式传输,因此可能经历相当的时延才能到达汇聚点,网络应用通常着重于对数据的收集而能够容忍一定的延迟.。