目前空间探索和互联网服务技术均在高速发展,这使实现连接地球、月球以及其他行星的星间互联网(Interplanetary Network,IPN)成为了可能。虽然IPN目前处于发展的初步阶段,但毫无疑问,一旦全面的IPN网络实现,其可以大大加强人类对空间探索的能力,同时也会对工业和商业的发展带来帮助。作为IPN的关键和基础技术,空间网络互联服务(Space Internetworking Service,SIS)主要解决空间应用中异构子网之间的连接问题。在未来的太空探索中,SIS能够为航天器、卫星和行星提供IPN接入服务,从而有效地进行数据传递。由于外太空极端的环境条件,外加空间通信中可变的传输时延、高误码率和动态拓扑变化等原因,因此现有的互联网和TCP/IP协议不能满足SIS的需求。延迟容忍网络(Delay/distribution tolerant network,DTN)是一种通用的面向消息的覆盖层网络体系结构,可以解决具有间歇式连接和传输延迟大等异构网络互联问题,非常适合应用于SIS的实现。本文从空间网络的通信技术和体系结构入手,研究了基于DTN的SIS系统体系结构,并从协议、路由、安全、服务质量等方面对其进行了分析和讨论。进一步地,本文结合当前空间应用的需求,基于SIS的通信方式构建了一个地球-火星之间的通信场景,并在仿真平台上进行了模拟。最后本文总结了目前技术中面临的问题和挑战,并对未来工作进行了展望。