容遲網簡述

2021-09-30 01:58:46 字數 2205 閱讀 8808

容遲網可應用於極端環境下的通訊,具有區別於傳統網路的新特性、新概念和新技術,值得做深入的研究。現對容遲網做乙個簡單的描述,僅供參考。

起源部分:隨著移動自組織網路和車載自組織網路成為人們越來越感興趣的領域,無線協議的廣泛使用在20世紀90年代重振了這一領域。同時,nasa等研究星際網際網路ipn,其涉必要的及應對深空通訊的重大延遲和資料報損壞的網路技術。 2023年, kevin fall開始將ipn設計中的一些想法應用於地面網路,並創造了延遲容忍網路和dtn首字母縮寫詞。 2023年sigcomm會議上發表的一篇**給出了dtn的動機,旨在解決可能缺乏連續網路連線的異構網路中的技術問題。之後對經典的自組織網路和延遲容忍網路演算法進行了許多優化,並開始研究在傳統計算機網路中很好理解的安全性,可靠性,可驗證性和其他研究領域等因素。

容遲網dtn,delay torerant networks時延容忍網路,一種新型的網路體系結構,不同於基於端對端連通性假設的tcp/ip協議。dtn泛指在受限環境下,由於節點頻繁移動、分布稀疏、節點通訊範圍有限、節點的低占空比操作等原因,導致網路被分割成乙個乙個互不連通的子區域,且源節點與目的節點通常不存在穩定的端到端鏈路的一類網路。它使用「儲存-攜帶-**」的訊息交換技術,是一種容忍延遲的面向訊息的可靠的覆蓋層體系結構

在資料來源和目的地之間存在持續的端到端的路徑

任何節點之間的最大往返時間rtt不能太長且相對一致。tcp通常採用2分鐘超時機制。

通訊鏈路誤位元速率及丟包率較低

應用程式無需考慮通訊效能

基於端點的安全機制可以滿足大部分的安全問題

包交換是對網路互操作和效能最適合的抽象

​ 當面對長時間延遲的路徑,頻繁的網路重新分割,而節點儲存容量有限,裝置能源短缺等情況時,原有的網際網路體系結構的不足就暴露出來。

高延遲、低資料率、不對稱的資料速率:距離、上下行速度

網路間歇性連通:超出通訊範圍,噪音影響時序

節點資源有限:節點能量、儲存空間、計算能力、傳輸距離有限

自組織:依靠節點間移動,多跳**來完成,每個節點地位平等,每個普通節點既是訊息的傳送方也是訊息的接收方,同時也可充當路由器的角色,主要通過節點間的相互協作自行組網

可以在沒有無線網路通訊基礎設施的場合實現網路通訊。

航天通訊,偏遠地區網路接入,自然災難救災,生態研究(海洋環境監測、地面動物追蹤zebranet)。

dtn體系結構(傳輸協議)

採用「儲存-攜帶-**」訊息傳輸機制,使用面向訊息的bundle繫結層的保管傳輸來加強端到端連線的可靠性。dtn是基於訊息交換的,其資料單元可能是訊息、分組或**,訊息長度沒有限制,不保證按序傳輸。處理他們的路由器被稱為****器或dtn路由,提供與閘道器類似的功能但攜帶了訊息、聚焦於訊息**。與傳統internet體系結構不同的是,dtn在傳輸層和應用層之間增加了束層bundle layer。

bundle層功能有訊息重傳機制、快取機制、保管傳輸等。

名詞區別:

路由技術

安全模型

使用者、dtn路由、dtn區域閘道器、dtn證書認證

基於公共金鑰技術,使用者先行用證書註冊。使用者使用者向路由提供證書認證標記過的公共金鑰和標記過的信用(期滿時間、允許使用的服務型別),路由核實並儲存;路由**時用自己私鑰產生特殊繫結的數字簽名,允許接收者使用傳送者的公鑰確定傳送者的真實性、訊息的完整性和傳送者的服務型別許可權。重點在dtn中**節點也需要被認證,以盡可能早地丟棄認證失敗的業務流。

如何設計實用、高效的協議和演算法:諸多的挑戰,長延遲、頻繁中斷、隨機或可**

如何傳遞大塊資料

如何將具有不同特性、支援不同協議的網路互聯在一起

如何有效地實現dtn和internet的互聯互通

如何設計實用的組播協議:訊息共享、節約資源

如何設計適合dtn環境的高效排程機制和快取管理策略:中斷的服務喚醒,提公升隨機服務質量

如何在沒有任何業務流模式訊息的情況下評價dtn的各種策略和效能

如何設計安全機制以保證**節點的可信性:身份認證、資料完整性。私隱性、金鑰管理問題、、資料保密性

參考資料:[1]樊秀梅, 單志廣, 張寶賢, 等. 容遲網路體系結構及其關鍵技術研究[j]. 電子學報, 2008, 36(1): 161–170.

[2]邱婷婷. 基於移動社交感知的容遲網路由演算法設計[d]. 南京郵電大學.

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