容断与容迟网络中路由协议及其评估
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]。
计算机网络 路由器的功能及路由原理
计算机网络路由器的功能及路由原理 路由器工作在OSI参考模型的第三层，即网络层。它主要处理网络层的数据分组或网络地址，决定数据分组的转发，并决定网络中数据传输的完整路由。下面介绍路由器的功能以及路由原理知识。 1．路由器的功能 目前的路由器产品都具有识别网络层地址、选择路由、生成和保存路由表，更好地控制拥塞，隔离子网，提供安全和强化管理等功能。其中最主要的功能包括以下几个方面。 ●识别网络层地址和选择路由 当路由器接收到数据包时，首先将该数据包在数据链路层所附加的包头去掉，并提取网络层地址（即IP地址）。然后再根据路由表，确定数据包的传输路由，执行本身的路由协议，进行安全、优先权等处理。最后，将通过各项处理的数据包重新附加上数据链路层包头，进行转发。 ●生成和保存路由表 路由选择表是路由器赖以寻址的依据。内容包括每个路由器所连接的网络标识，以及每个网络中所连接的主机标识。建立路由选择表的方法包括静态路由生成法和动态路由生成法。其中静态路由生成法是由管理员根据网络结构以手工方法生成，存入路由器的内存中；而动态路由生成法则是经过路由器执行相关的路由协议自动生成。 ●隔离子网连通广域网 路由器通常可以处理多种协议并具备相应的协议处理软件。因此路由器能够将物理上分离，以及不同技术的网络进行互联，并且能够将不同协议的网络视为一个子网进行互联，每个子网都是一个独立的管理域。路由器只将网络中传输的数据包发往特定的子网进行通信，绝不会向其他子网广播，从而实现子网隔离。 2．路由原理 当IP子网中的计算机A发送数据给同一IP子网中的计算机B时，则两台计算机不需要进行路由选择，可直接进行数据传输。如图6-12所示。 而如果将数据发送给不同IP子网主机时，就需要进行路由选择功能（如计算机B向计算机C发送数据）。即选择一条能到达目的子网的路径，因此需要把数据送给路由器，由路由器负责把数据送到目的地。如果没有找到这样的路由器，主机就把数据送给一个称为“缺省网关（default gateway）”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。 路由器转发数据时，只根据数据中目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把数据送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有缺省网关，用来传送自身无法选择路由的数据。这样，通过路由器把能够选择路由的数据正确转发出去，无法选择路由的数据转发给“缺省网关”路由器，这样一级一级的进行传送。从而使数据最终将送到目的地，如果传送不到目的地的数据则被网络丢弃。
物联网DTN容迟网络技术概述(pdf 115页)
DTN与新兴信息转移模式北京邮电大学计算机学院 段鹏瑞
提纲 ?DTN网络概述 ?DTN网络体系结构?DTN路由机制 ?节点移动模型 ?DTN网络支撑技术?应用
DTN网络概述 ?DTN ?Delay Tolerant Networks，Disruption Tolerant Networks， 容迟网络、容断网络、受限网络 ?DTN is a network of regional networks. It is an overlay on top of regional networks, including the Internet. ?DTN 最初是容迟网络研究组(DTNRG)为星际网络 IPN(interplanetary network)通信而提出来的,其主要目标是支持具有间歇性连通、延迟大、错误率高等通信特征的不同网络的互联和互操作,如互联Internet 和传感器网络、移动自组织网络等.
?物联网的四层架构 ?DTN 网络体系由多个底层运行独立通信协议的DTN 域组成,域间网关利用“存储-转发” 的模式工作,当去往目标DTN 域的链路存在时转发消息,否则,将消息存储在本地持久存储器中等待可用链路.服务理解交换感知 DTN网络概述
新型的网络 ?星际网络InterPlaNetary ?野生动物监测跟踪网 ?乡村通信网 ?水下传感网 ?车载网 ?Wireless military battlefield networks
传统TCP/IP网络 ?Internet ?A network of networks ?Packet switching ?IP with different link layer ?IP over everyting ?Everything over IP
路由算法分类
路由算法及分类 路由算法及分类： 1、非自适应算法，静态路由算法 不能根据网络流量和拓扑结构的变化更新路由表，使用静态路由表，也称为固定式路由选择算法。 特点：简单，开销少；灵活性差。 2、自适应算法，动态路由算法 可根据网络流量和拓扑结构的变化更新路由表。 特点：开销大；健壮性和灵活性好。 3、最优化原则（optimality principle） 如果路由器J 在路由器I 到K 的最优路由上，那么从J 到K 的最优路由会落在同一路由上。 4、汇集树（sink tree） 从所有的源结点到一个给定的目的结点的最优路由的集合形成了一个以目的结点为根的树，称为汇集树； 路由算法的目的是找出并使用汇集树。 几种典型的路由选择算法： 1、最短路径路由算法（Shortest Path Routing） 1）基本思想 构建子网的拓扑图，图中的每个结点代表一个路由器，每条弧代表一条通信线路。为了选择两个路由器间的路由，算法在图中找出最短路径。
2）测量路径长度的方法 结点数量 地理距离 传输延迟 距离、信道带宽等参数的加权函数 3）Dijkstra算法 每个结点用从源结点沿已知最佳路径到本结点的距离来标注，标注分为临时性标注和永久性标注； 初始时，所有结点都为临时性标注，标注为无穷大； 将源结点标注为0，且为永久性标注，并令其为工作结点； 检查与工作结点相邻的临时性结点，若该结点到工作结点的距离与工作结点的标注之和小于该结点的标注，则用新计算得到的和重新标注该结点； 在整个图中查找具有最小值的临时性标注结点，将其变为永久性结点，并成为下一轮检查的工作结点； 重复第四、五步，直到目的结点成为工作结点； 2、洪泛及选择洪泛算法 1）洪泛算法（Flooding） 属于静态路由算法 a)基本思想 把收到的每一个包，向除了该包到来的线路外的所有输出线路发送。
路由器基本知识
路由器及相关知识讲稿 前言 路由器是一种常见的网络设备。网络的复杂性导致了路由器的复杂性：功能复杂，应用复杂，使用复杂。我们公司以前主要业务是在电信网方面，有很多员工对路由器不了解，在工作中遇到相关问题时往往束手无策。本文的目的主要是帮助这些同事尽快熟悉计算机网络。 第一章网络互联 网络的根本目的非常简单：方便人们交换所获得的信息。但是网络的应用需求非常复杂：有的用户希望高带宽，但并不要求很长的传输距离；有的用户要求很长的距离，但对带宽要求很低；有的对网络的可靠性要求较高，而另外一些则要求较低，等等。这些都导致了网络的多样化，现在比较常见的局域网有以太网、令牌环和FDDI，广域网有DDN、X.25、帧中继、ATM等，这些网络分别从不同方面满足用户需求。这些网络的物理介质和协议都不相同，彼此之间不能直接相互通信。将它们相互连接，使不同网络上的用户之间可以交换信息的技术就称为网络互联技术。 实现网络互联的技术有两种：协议转换和隧道技术。TCP/IP 和Novell的IPX是两种常见的协议转换技术。Novell的IPX曾经红火一时，但现在网络互联中占统治地位的是TCP/IP，风靡世界的nternet就是利用TCP/IP作为互联协议的实例。路由器就是一种利用协议转换技术将异种网进行互联的设备。而现在非常时髦的VPN （Virtual Private Network，虚拟私有网）则是隧道技术的代表。 第二章路由器的基本结构和工作原理 路由器实质上是一种将网络进行互联的专用计算机，路由器在TCP/IP中又称为IP网关。本章拟以TCP/IP技术为例介绍路由器。大家都知道OSI的七层模型，如图
南邮网络技术复习试题
《IP网络技术基础》试卷 一、LAN技术（12分） 1、说明LAN中冲突域和广播域的概念，并且分别写出以下三图的冲突域和广播域的个 数。 Hub（集线器）Switch(2)（二层交换机）Router（路由器） 冲突域：144 广播域：114 ·冲突域是连接在同一导线上的所有工作站的集合,或者说是同一物理网段上所有节点的集合或以太网上竞争同一带宽的节点集合。 ·广播域是接收同样广播消息的节点的集合。 二、IP编址（15分） 1、什么源IP地址和目的IP地址如果是受限广播呢 目的IP： 目的IP：.255/24 2、请问主机是否接收该IP数据报，为什么 ·源IP：目的IP：/24 ·因为网络号全0表示本网络，且主机号相同，所以可以接收。 3、在下列地址块组中，哪个组可以构成超网，其超网掩码是多少（a） 4、 a 5、 6、 7、 【解析】在构造超网时，有三点需要注意：
（1）：地址块必须是连续的<排除d> （2）：待合并的地址块的数量必须是2的n 次幂<排除c> （3）：被合并的c 类网络的第一个地址块的第三个字节的值必须是待合并地址块的整数倍<排除b> 4、下图所示为6to4自动隧道。6to4地址表示方法：2002：ab ：cd ：xxxx ：xxxx ：xxxx ：xxxx ：xxxx （ab ：cd 是用十六进制表示的IPv4地址）。写出隧道源和宿的v4地址。 源： 宿：20 三、 分组的转发（10分） 下面是路由器R 的路由表。 a. 说明表中每一行分别是什么类型的路由。 b. 试着画出网络拓扑 网络拓扑： 四、 IPv4和IPv6互通（10分） ●ISATAP 隧道技术 ■部署ISATAP 的前提条件 PC 需是V4/V6双栈PC ；有一台支持ISATAP 的路由器；主机首先需要知道ISATAP 路由器的IPv4地址。 直接转发路由 特定网络路由 默认路由
计算机网络实验报告(路由算法、Socket编程)
计算机网络实验报告 班级： 姓名： 学号：
实验一 一．实验目的及要求 编写程序，模拟距离矢量路由算法的路由表交换过程，演示交换后的路由表的变化。 二．实验原理 距离矢量路由算法是这样工作的：每个路由器维护一张路由表（即一个矢量），它以网络中的每个路由器为索引，表中列出了当前已知的路由器到 每个目标路由器的最佳距离，以及所使用的线路。通过在邻居之间相互交换 信息，路由器不断地更新他们的内部路由表。 举例来说，假定使用延迟作为“距离”的度量标准，并且该路由器发送一个列表，其中包含了他到每一个目标路由器的延时估计值；同时，他也从 每个邻居路由器接收到一个类似的列表。假设一个路由器接收到来自邻居x 的一个列表，其中x（i）表示x估计的到达路由器i所需要的时间。如果该 路由器知道他到x的延时为m毫秒，那么他也知道在x（i）+m毫秒之间内经 过x可以到达路由器i。一个路由器针对每个邻居都执行这样的计算，就可 以发现最佳的估计值，然后在新的路由器表中使用这个最佳的估计值以及对 应的输出路线。 三．源程序： #include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "malloc.h" #include "graphics.h" #include "dos.h" #define VERNUM 7 typedef struct { int dis; int flag; int flag2; }RoutNode; char tmp[10]; RoutNode data[VERNUM][VERNUM]; void welcome(); void InitRoutData(FILE* pfile); void PrintRoutData(); void SendInf(int recv, int send); void Exchange(); int main() { int start, end, i, j, m, n; FILE *pfile;
基于社区的容迟网络路由方法_周瑞涛
收稿日期：２０１１－０６－ ２４基金项目：国家自然科学基金资助项目（６１１０１２１４ ）作者简介：周瑞涛（１９８１—），男，博士生，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｒｔ＠ｂｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ；曹元大（１９４４—），男，教授，博士生导师，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙ ｄｃａｏ＠ｂｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ．第３２卷 第９期２０１２年９月 北京理工大学学报 Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ．３２ Ｎｏ．９Ｓｅｐ ．２０１２基于社区的容迟网络路由方法 周瑞涛１， 曹元大１， 胡晶晶２， 朱东锋 １ （１．北京理工大学计算机学院智能信息技术实验室，北京 １０００８１；２．北京理工大学软件学院，北京 １０００８１）摘 要：提出一种基于社区的容迟网络路由方法．通过对网络节点历史运动轨迹点聚类建立其热点活动区域，把热点区域重叠度较高的节点归为同一社区．在源节点和目的节点社区中以洪泛的方式加快消息扩算和传递速度．同时，针对热点区域准确地选择中继节点，降低了冗余消息数量．模拟结果显示，该方法能够提高消息传递数量，并且大大降低系统负载率． 关键词：容迟网络（ＤＴＮ） ；聚类；社区中图分类号：ＴＰ ３９３．０３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１－０６４５（２０１２）０９－０９６６－ ０５Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｂａｓｅｄ Ｒｏｕｔｉｎｇ ｉｎ Ｄｅｌａｙ ａｎｄ Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ＮｅｔｗｏｒｋｓＺＨＯＵ Ｒｕｉ－ｔａｏ１， ＣＡＯ Ｙｕａｎ－ｄａ１， ＨＵ Ｊｉｎｇ－ｊｉｎｇ２， ＺＨＵ Ｄｏｎｇ－ｆｅｎｇ １ （１．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｂａｓｅｄ ｒｏｕｔｉｎｇ ｉｎ ｄｅｌａｙ ａｎｄ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＤＴＮｓ）ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｔｒａｃｋｓ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｖｉｓｉｔｅｄ ａｒｅａ ｏｆ ＤＴＮｎｏｄｅｓ，ｃａｌｌｅｄ ｈｏｍｅ ａｒｅａ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅ ｎｏｄｅｓ ｗｈｏｓｅ ｈｏｍｅ ａｒｅａｓ ｏｖｅｒｌａｐ ｍｏｓｔ ａｒｅｒｅｇａｒｄｅｄ ａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ．Ｔｈｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｓｐｅｅｄ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ｂｙ ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｎｏｄｅｓ ｉｎｔｈｅ ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｈｏｍｅ ａｒｅａ ｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｎｏｄｅｓ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｕｌｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｍｅｓｓａｇｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙｒａｔｅ ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅ ｌｅｓｓ ｏｖｅｒｈｅａｄ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｌａｙ ａｎｄ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＤＴＮ）；ｃｌｕｓｔｅｒ；ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ 容迟网络体系结构用来解决受限环境下的网络通信问题［１］ ，此类环境中，由于节点的运动规律、生命周期等特性，节点间往往不存在一条永久的端到端路径，例如星际网络、传感器网络等． “存储转发”是该类网络最基本的路由方式．消息需要缓存在中继节点中等待合适的转发机会出现才被传至下一跳节点，直到成功传递．容迟网络路由技术要解决的关键问题是如何选择合适的中继节点． Ｅｐ ｉｄｅｍｉｃ［２］ 通过以洪泛方式传播消息，能够适应各种网络环境，但是往往导致非常高的网络负载；通过限制Ｅｐ ｉｄｅｍｉｃ洪泛的副本数量，其很多变体被提出来［３－ ４］；在社区模型下，ＰＲＯＰＨＥＴ［５］利用节点 间接触的历史信息预测未来的相遇概率指导路由； Ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｄｉｎｇ［６］和Ｅｒａｓｕｒｅ ｃｏｄｉｎｇ［７］ 通过编码的 方式应对报文丢失；此外，还有基于模型［８］ 、控制节点运动［ ９］ 等方法应对各种各样的容迟网络环境．作者针对社区模型的特点，通过对节点历史运动轨迹点聚类，建立热点活动区域，进而建立社区辅助路由．在源节点社区中洪泛消息使其在产生之初迅速传播开，同样在目的节点社区中通过洪泛的方式迅速路由消息到目的节点．同时，利用节点活动的热点区域准确地选择中继节点降低消息冗余，节省网络资源．
路由器测试技术和方法
随着信息产业的飞速发展，计算机网络技术得到广泛应用，计算机网络已成为现代工作生活中必不可少的一部分。路由器作为计算机网的核心设备，相应地在网络上存在广泛的应用。高端路由器现已由企业级设备成为公众网上重要的电信级设备。随着互联网络的逐步普及以及它在生活中重要性的增加，路由器的性能、功能、安全性、可靠性等指标变得越来越重要。所以对路由器的测试有其重要性与必要性。路由器测试规范主要有下面通信行业标准来规范：YD/T1156-2001《路由器测试规范－高端路由器》；YD/T1098-2001《路由器测试规范－低端路由器》。以上标准分别参照下面标准制定：YD/T1097-2001《路由器设备技术规范－高端路由器》；YD/T1096-2001《路由器设备技术规范－低端路由器》。 本文的测试介绍主要依据上述路由器测试规范。但是由于以上测试规范只作设备入网测试标准，是一种入门测试，所以我们重点介绍在上述规范基础上补充的一些其他测试内容。 一、测试的目的和内容 路由器是通过转发数据包来实现网络互连的设备，可以支持多种协议（例如TCP/IP，SPX/IPX，AppleTalk），可以在多个层次上转发数据包（例如数据链路层、网络层、应用层）。 路由器需要连接两个或多个逻辑端口，至少拥有一个物理端口。路由器根据收到的数据包中网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一条路由器地址或主机地址，并且重写链路层数据包头。路由表必须动态维护来反映当前的网络拓扑。路由器通常通过与其他路由器交换路由信息来完成动态维护路由表。 （一）路由器分类 当前路由器分类方法各异。各种分类方法有一定的关联，但是并不完全一致。通常可以按照路由器能力分类、结构分类、网络中位置分类、功能分类和性能分类等方法。在路由器标准制定中主要按照能力分类，按能力分为高端路由器和低端路由器。背板交换能力大于20Gbit/s，吞吐量大于20Mbit/s的路由器称为高端路由器。交换能力在上述数据以下的路由器成为低端路由器。与此对应，路由器测试规范分为高端路由器测试规范和低端路由器测试规范。 （二）测试目的及内容 通过测试路由器，可以了解到哪些路由器能提供最好的性能、路由器在不同负载下的行为、模型化网络使用路由器的设计参数、路由器能否处理突发流量、路由器的性能限制、路由器能否提供不同服务质量、路由器不同体系结构对功能和性能的影响、路由器的功能特性和性能指标、路由器的使用是否影响网络安全、路由器协议实现的一致性以及路由器可靠性和路由器产品的优势和劣势等内容。 低端路由器设备测试主要包括：常规测试，即电气安全性测试；环境测试，包括高低温、湿度测试和高低温存储测试；物理接口测试，测试低端路由器可能拥有接口的电气和物理测性；协议一致性测试，测试协议实现的一致性；性能测试，测试路由器的主要性能；管理测试，主要测试路由器对无大项网管功能的支持。 高端路由器测试主要包括：接口测试，高端路由器可能拥有的接口测试；ATM协议测试，
机会网路典型路由算法
1.1机会网路典型路由算法研究 机会网络是一种节点分布稀疏、网络拓扑结构不断发生变化的间歇性通信网络。数据以多跳方式，采用“接收-携带-转发”的机制传输给目的节点，如果中间节点没有合适的可供传输的路径或节点，则无法立刻将数据转发出去，而是保存在节点缓存中，等到出现合适的传输机会之后，再将消息转发出去。而现有的有线网络和无线自组织网络中基于TCP/IP 协议的端到端路由协议已经不再适用于机会网络。因此，如何在机会网络中寻找一条时延尽可能低、消耗尽可能小、传输成功率尽可能高的路径，将消息准确传递到目的节点，是机会网络中一个极具挑战性的问题。从不同角度出发，机会网络的路由策略有不同的分类方式[27]。按照消息传输方式可分为洪泛路由策略和转发路由策略；按照路由所使用报文的份数可分为单报文路由策略和多报文路由策略；按照节点所掌握的网络拓扑信息还可分为确定性路由策略和随机性路由策略。本文按照消息传输方式不同将目前的路由协议分为如下几类：直接传输路由策略(Direct Transmission)、基于泛洪的路由策略(Flooding Based)、基于情景感知的路由策略(Context Based)、基于社区的路由策略(Community Based)、基于编码的路由策略(Coding Based)、基于预测的路由策略(Predicted Based)。 1.1.1基于副本或泛洪的路由策略 直接传输(Direct Transmission，DT)路由在运行过程中，不产生消息副本，消息一直保存在源节点缓存中，直到源节点在运动过程中遇到目的节点，才将消息转发给目的节点。DT 路由协议由于没有进行路由优化处理，也没有产生任何副本消息，因此传输时延很大。为了减少网络中消息的传输时延，研究人员提出了基于泛洪的路由协议，通过消息携带节点产生大量的消息副本，转发给每一个相遇的节点，完成消息的投递。根据网络中消息副本数量的多少，还可以将基于泛洪的路由分为两大系列：泛洪路由和限制性泛洪路由。 最简单的泛洪路由为传染病路由或称为流行性路由(Epidemic Routing)[13]。顾名思义，传染病路由中消息的分发类似于传染病病毒散发，当消息携带节点在移动过程中碰到没有携带该消息的节点时，便产生消息副本并传递给对方，然后该节点将消息存储在自身缓存中，继续转发给所遇到的其他节点，直到消息传递到目的节点或者消息的TTL 等于零。 实际的网络中，节点的缓存和能量都有限，不可能保证足够的带宽资源，Epidemic 路由的性能将急剧下降，另外大量的冗余信息将过多地消耗节点能量，
容迟网络体系结构及关键技术
https://www.360docs.net/doc/62199507.html, 容迟网络的体系结构及关键技术 樊秀梅? xmfan@https://www.360docs.net/doc/62199507.html, （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 Networks Fan Xiumei （School of computer science and technology, Beijing Institute of Technology, Beijing,100081） xmfan@https://www.360docs.net/doc/62199507.html, 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。通常来说，TCP/IP协议簇的平稳运行依赖如下物理链路特性假定：①在数据源和目的地之间存在端到端的路径；②在网络中任何节点对之间的最大往返时间（RTT）不能太长；③端到端的分组丢失率较小。不幸的是，现在有一类越来越重要的所谓“受限网络（Challenged network）[1]”，它可能违反了上述假定中的一个或多个，这使得当前的TCP/IP模型不能很好地为其提供服务。 “受限网络”最初是由于主机和路由器的移动而出现的，也可能是由于能量管理或冲突导致的网络断 ?本文受到国家自然科学基金（No. 90604012）与北京理工大学基础研究基金（No. BIT-UBF-200501F4209）资助。樊秀梅，博士，副教授。研究领域为计算机网络传输控制、无线网络、网络性能评价。
路由算法分类比较
路由算法是路由协议必须高效地提供其功能，尽量减少软件和应用的开销。 路由器使用路由算法来找到到达目的地的最佳路由。 关于路由器如何收集网络的结构信息以及对之进行分析来确定最佳路由，有两种主要的路由算法：总体式路由算法和分散式路由算法。采用分散式路由算法时，每个路由器只有与它直接相连的路由器的信息——而没有网络中的每个路由器的信息。这些算法也被称为DV（距离向量）算法。采用总体式路由算法时，每个路由器都拥有网络中所有其他路由器的全部信息以及网络的流量状态。这些算法也被称为LS（链路状态）算法。 收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时，路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络，引发重新计算最佳路径，最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。 路由算法的核心是路由选择算法，设计路由算法时要考虑的技术要素有： 1、选择最短路由还是最佳路由； 2、通信子网是采用虚电路操作方式还是采用数据报的操作方式； 3、采用分布式路由算法还是采用集中式路由算法； 4、考虑关于网络拓扑、流量和延迟等网络信息的来源； 5、确定采用静态路由还是动态路由。 各路由算法的区别点包括：静态与动态、单路径与多路径、平坦与分层、主机智能与路由器智能、域内与域间、链接状态与距离向量。 链接状态算法（也叫做短路径优先算法）把路由信息散布到网络的每个节点，不过每个路由器只发送路由表中描述其自己链接状态的部分。 距离向量算法（也叫做 Bellman-Ford算法）中每个路由器发送路由表的全部或部分，但只发给其邻居。 也就是说，链接状态算法到处发送较少的更新信息，而距离向量算法只向相邻的路由器发送较多的更新信息。 metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准，如路径长度。
容迟网络中多策略路由算法的设计与实现
目录 第一章引言 (1) 1.1研究背景及意义 (1) 1.2论文主要研究内容 (3) 1.3主要研究内容 (10) 1.4论文组织结构 (11) 第二章基于节点相似性的概率路由算法 (12) 2.1定义节点相似性 (12) 2.2基于概率的转发 (14) 2.3SBPR算法具体设计 (15) 2.4仿真实验与结果分析 (16) 2.4.1 改变节点缓存空间 (17) 2.4.2 改变消息生存时间 (18) 2.4.3 改变消息生成时间间隔 (19) 2.5本章小结 (20) 第三章基于节点社会流行性的路由算法 (21) 3.1定义邻居节点 (21) 3.2定义节点流行性 (22) 3.3SPBR算法具体设计 (24) 3.4仿真实验与结果分析 (25) 3.4.1 改变节点缓存大小 (25) 3.4.2 改变消息生存时间 (26) 3.4.3 改变消息生成时间间隔 (28) 3.5本章小结 (31) 第四章基于节点社会流行性的概率路由算法 (32) 4.1定义节点社交群 (32) 4.2定义节点流行性 (33) 4.3基于概率路由策略 (35) 4.3.1 计算节点相遇概率 (35) 4.3.2 基本方法 (36) 4.4SPPR算法具体设计 (38) 4.5SPPR仿真实验与结果分析 (39) 4.5.1情景Infocom 5仿真实验 (39) 4.5.2情景Infocom 6仿真实验 (41) 4.6本章小结 (43) 第五章总结与展望 (44) 5.1总结 (44)
5.2进一步研究 (45) 参考文献 (46) 攻读学位期间的研究成果 (51) 致谢 (52) 学位论文独创性声明 (53) 学位论文知识产权权属声明 (53)
容迟网络路由算法
容迟网络中路由算法 摘要：容迟网络的主要目标是支持具有链路间歇性连通、时延大、错误率高等通信特征的不同网络的互联和互操作；由于节点移动性、链路间歇连通、网络频繁割裂等特点，容迟网络中的源节点和目的节点之间在多数情景下不存在一条连通路径，因此节点采用“存储携带转发”的路由模式。数据转发算法是移动容迟网络研究的一个重要方面。相比传统无线传感器网络的路由算法，移动容迟网络的数据转发算法不仅要提高网络节点的能量效率、延长网络生存期，对如何提高消息传输成功率、降低消息传输时延与通信开销的研究则更加具有实际意义。现有的移动容迟网络数据转发算法大致可分为：基于消息复制的转发算法、基于历史信息的转发算法、基于先验知识的转发算法、基础设施辅助的转发算法和基于社会网络的转发算法。 关键词容迟网络；社会网络；路由协议；数据分发；优化算法 容迟网络（Delay Tolerant Networks,DTNs）是近年来无线网络领域内的一个研究热点，泛指部署在极端环境下由于节点的移动或者能量调度等原因而导致节点间只能间歇性进行通倍甚至长时间处于中断状态的一类网络[1-3]。其概念起源于星际网络（Interplanetary Internet,IPN），与传统通信网络模型相比，移动容迟网络具有网络间歇性连通、节点资源受限、传播时延高等特点。DTN作为未来互联网络发展的一个新方向，在环境监测、交通管理、水下探测和发展中国家偏远地区网络基础建设具有广泛的应用前景和实用价值。 如何做出正确高效的路由选择一直是无线网络领域内的关键技术和主要研究课题，然而传统的基于的路由协议、移动网络和无线传感网络的路由协议均很难在容迟网络中工作。一方面，与传统通信网络模型不同，移动容迟网络中不存在稳定可靠的端到端链路，使得现有的基于端到端连通性假设的无线传感器网络路由算法不能适用于该网络环境。另一方面，相对于传统的无线传感器网络路算法，移动容迟网络数据转发算法不仅需要综合考虑如何提高网络节点的能量效率、延长网络生存期，研究如何提高消息传输成功率、降低消息传输延迟与通信开销则具有更加实际的意义。目前，移动容迟网络的数据转发算法大致可分为以下几种方式：基于消息复制的转发算法、基于历史信息的转发算法、基于先验知识的转发算法、基础设施辅助的转发算法和基于社会网络的转发算法。 1容迟网络概述 1.1 容迟网络起源 上世纪九十年代，美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)等研究机构在美国国防部高级研究计划署(Defense
浅谈计算机网络通信中的路由技术
浅谈计算机网络通信中的路由技术 计算机网络通信中，路由技术是十分关键和核心的一项技术。 其可以将各地的网络相互连接起来，并稳步进行信息数据路径选择 和数据包的实时传送。因此探究计算机网络通信中的路由技术十分 必要。 1计算机网络通信中的路由技术概述 1.1路由功能 路由作为网络通信过程中的关键环节，是一种连接多个网络或 者网段的网络设备，其主要目的在于将信息从信源段传送到目的端。具体而言，当信息数据到达路由之后，路由便会启动内部机制，从 而实现不同网络或者是网段的互联互通，并构建为一个更大的网络。数据通过传输层到达网络层，并形成一定的IP数据报，然后对比权 值后，确定最佳的路由路径，然后IP数据报从选定的最佳路径中进 行传输。在一个互联网之中，当存在多个路由器时，其传输路径也 必然存在多条，每一条路径均可以用于数据传输，然而哪一条才是 最佳路径则是业界高度关注的问题。现实中，在计算机网络通信中，多通过一定的算法来确定最佳路径。路由的主要功能有两个方面： 其一为进行最佳路径的选择；其二为实现信源端相关信息数据的有 效传输，亦可以称之为数据的交换。路由器的工作原理就是为所有 途径路由器的数据帧探寻到一条最为适宜的传输路径，并高效的传 输该信息数据到目的地，实现数据转发的相关功能。 1.2路由算法 路由算法是路由技术中的关键技术。现阶段，计算机网络多选 用动态路由算法，其可以更好的应对网络的拓扑和流量变化。最为 常用的动态路由算法如下：
1.2.1距离向量路由算法该算法的核心在于距离矢量算法，对 路径进行研判后确定最佳路径。相邻的路由器进行周期性的路由表 交换。每一张路由表均有每一个路由器予以维护，并确定网络中的 路由器为索引，路由表中明确了最佳传输距离和线路。在相邻路由 器的相互信息交换中，路由器能够对其内部的路由表进行更新完善。目前较为常见的最短路径算法为F算法和D算法。 1.2.2链路状态路由算法该算法亦可以称之为最短路径优先算法，其要求每一个路由器均保存着关于整个网络的最新网络拓扑。 路由器需要将复杂的网络状态数据库予以维护，路由器借助交换链 路状态的通告（LAS）来对网络拓扑数据库进行建立和更新，最终借 助最短路径优先算法来对最优路径进行计算，并最终将路由表予以 更新。 1.3路由协议 上述两种算法是目前计算机网络通信中最为流行的两种算法。 针对整个互联网而言，若全部运用一种算法，则路由器的动态变化 务必占用较大的网络带宽。因此需要划分互联网为多个若小的单位，也就是自治系统（AS）。每一个AS均涵盖一定范围内部的网络互连，所有的路由器则必须相互连接，路由协议务必一致，且自治系统编 号也一样。在一个AS系统中选用适宜的路由策略，就会便捷很多。 外部路由器协议（EGP）作为自治系统建接口上的单独协议，仅有一个，内部路由器协议（IGP）作为自治系统内部的路由协议，其有一族。内外部网关协议密切配合，实现了整个互联网系统的互相访问。 2计算机网络通信中路由技术的应用 2.1加强信息完备性 路由技术在实践中的良好运用，能够对相关信息进行有效修整，
计算机网络距离矢量路由算法实验报告
计算机网络实验报告
距离矢量路由算法 一，实验内容： A D 设计一个算法，实现上面拓扑图的各个结点之间路由表的交换，要求显示出结点路由表的交换过程并显示每次交换结束后的各个结点保存的路由表的内容。最后显示交换了几次后各个结点路由表开始变得稳定。 二，算法设计： 首先创建一个类。它有两个成员变量。一个是二维数组型的x[i][j]用来存放从加点i到结点j的距离，一个是一位数组型的y[i]用来存放从源结点到目标结点i的路径上的第一个途经的结点。然后为每一个结点实例化一个对象用来存放此节点的路由表。初始化各个节点的路由表，如果两个节点之间有连线则将其之间的距离赋给x[i][j],y[j]=j.如果没有直接路径则设 x[i][j]=1000,y[j]=0.算法开始的时候各个结点交换路由表。比较如果有类似x[i][j]和x[j][k]的项则设置 x[i][k]=MIN(x[i][k],x[i][j]+x[j][k]),为了在结点A的邻居节点执行距离矢量路由更新时，它使用的是A的旧表，可以再设置两个二
维数组用来暂时存放各个节点的新路由表，待各个节点一次交换都完毕后在把暂存的新节点依次赋给各个节点的路由表。各个节点都执行此操作，为了确定供交换了几次可以设置一个标质量k.初始k=0，交换一次K就加一，最后k的值便是交换的次数。 三，遇到的问题及解决方案： 刚开始遇到这个题目是觉得无从下手，觉得这个图这么复杂函数循环又没有规律怎样让各个节点依次交换呢，又怎样判断什么时候各个节点的路由表变稳定呢？着一些列的问题使自己变得很烦躁。待到心情平静下来认真的一点一点推敲的时候发现只有七个节点，为每个节点设置一个交换函数也不麻烦而且这样思路便变得非常的清楚，至于怎样知道何时路由表稳定则我在每个结点函数中设置了一个标志量，在主函数中将其初始化为零，在下面的结点函数中都将其变成1，这样只有调用子函数这个标志量便会变成1，检测标质量是否为1来判断路由表是否变的稳定。 四，源代码 package wangluo; class Jiedian { int y[]=new int[8]; //存放路径上的下一个节点 int x[][]=new int[8][8]; //存放节点间的距离 } public class Luyou { public static void main(String[] args) { Jiedian a=new Jiedian();
rip路由算法
思东张宏科 Rip协议的工作原理及仿真分析--中国空间技术研究院西安分院李园利王宇二 三距离向量路由算法(Bellman-Ford Routing Algorithm)，也叫做最大流量演算法(Ford-Fulkerson Algorithm)，其被距离向量协议作为一个算法，如RIP, BGP, ISO IDRP, NOVELL IPX。使用这个算法的路由器必须掌握这个距离表(它是一个一维排列-“一个向量”)，它告诉在网络中每个节点的最远和最近距离。在距离表中的这个信息是根据临近接点信息的改变而时时更新的。表中数据的量和在网络中的所有的接点(除了它自己本身)是等同的。这个表中的列代表直接和它相连的邻居，行代表在网络中的所有目的地。每个数据包括传送数据包到每个在网上的目的地的路径和距离/或时间在那个路径上来传输(我们叫这个为“成本”)。这个在那个算法中的度量公式是跳跃的次数，等待时间，流出数据包的数量，等等。 在距离向量路由算法中，相邻路由器之间周期性地相互交换各自的路由表备份。当网络拓扑结构发生变化时，路由器之间也将及时地相互通知有关变更信息。
相邻路由器B发送请求报文，路由器B的RIP收到请求报文后，响应请求，回发包含本地路由表信息的响应报文。路由器A的RIP收到响应报文后，修改本地路由表的信息，同时以触发修改的形式向相邻路由器B广播本地路由修改信息。路由器B收到触发修改报文后，又向其各自的相邻路由器发送触发修改报文。在一连串触发修改广播后，各路由器的路由都得到修改并保持最新信息。同时，RIP每30秒向相邻路由器广播本地路由表，各相邻路由器的RIP在收到路由报文后，对本地路由进行的维护，在众多路由中选择一条最佳路由并向各自的相邻网广播路由修改信息，使路由达到全局的有效。运行RIP协议的路由器并不是把每一条新的路由信息都添加到自己的路由表中。而是根据Bellman-ford算法的最佳度量的计算公式获得D(i,j)，并根据D(i,j)的结果，更新路由条目： （1）如果路由条目是新的，则接受路由器将把该条目加入路由表中； （2）如果此路由已存在于路由表，但新的路由条目具有不同的来源，并且该条目具有更低的跳数，则路由表将用新的条目替换已存在的条目； （3）如果此路由已存在于路由表中，并且两个条目的来源相同，则路由表将用新的条目替换已存在的条目，尽管两者的度量值一样。 五稳定性---RIP 协议每30秒向相邻路由器发送一次路由更新信息，同时监听来自网络中的其它相邻路由器的路由信息，从而实现对本地路由表的动态维护，以确保IP层发送报文时选择正确的路由。 在实际系统中，我们可以将无穷大设置为网络的最大跳数加1。但是当采用时延作为距离的长度时，将很难定义一个合适的时延上界。该时延的上界应足够大，以避免将长时延的路径认为是故障的链路 六公平性---它对好消息的反应迅速，但对坏消息却反应迟钝 1)、协议中规定，一条有效的路由信息的度量（metric）不能超过15，这就使得该协议不能应用于很大型的网络，应该说正是由于设计者考虑到该协议只适合于小型网络所以才进行了这一限制。对于metric为16的目标网络来说，即认为其不可到达。 2)、该路由协议应用到实际中时，很容易出现“计数到无穷大”的现象，这使得路由收敛很慢，在网络拓扑结构变化以后需要很长时间路由信息才能稳定下来。 3)、该协议以跳数，即报文经过的路由器个数为衡量标准，并以此来选择路由，这一措施欠合理性，因为没有考虑网络延时、可靠性、线路负荷等因素对传输质量和速度的影响。