基于节点社会性的容迟网络消息传输策略研究

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容迟网络是一种异于传统网络的网络体系结构,源节点与目的节点之间不存在完整的端到端路径,主要利用节点移动带来的通信机会逐跳转发消息,形成一种“存储-携带-转发”的消息传输方式。传统的网络模型中假设源节点与目的节点之间建立至少一条端到端的消息传输路径,而容迟网络无法满足该假设,所以传统的网络体系结构和路由不适用于容迟网络,因此研究适用于容迟网络的消息传输机制具有重要意义。  容迟网络应用于多种场景,本文所研究的是一种人类日常生活模型场景,节点是人类所携带的移动设备。本文利用人类日常生活场景中节点的社会特征和周期演化特性,提出基于节点社会性的容迟网络消息传输机制CSnFS(Centrality-based Spray and Focus by Sociability)以及适应的缓存管理机制。论文的工作内容主要包括:  1)学习容迟网络的相关基本概念,分析容迟网络现有的路由方法、节点社会特征及其应用和缓存管理机制。  2)结合散发路由提出了基于节点社会性的容迟网络消息传输机制CSnFS。首先提出基于一次完整相遇事件的节点间社会关系强度度量机制AICE,然后在AICE的基础上结合节点周期演化提出基于时间窗的社会关系强度和节点中心度;最后结合散发路由Spray and Focus提出CSnFS消息传输机制,在散发阶段引入基于节点中心度的散发方式降低二分散发的盲目性,增强了消息在网络中的副本覆盖程度,并在聚焦阶段根据基于消息剩余TTL的节点效用转发消息。  3)结合散发路由的特点提出适用于散发路由的缓存管理机制。散发路由中所有消息在源节点分配了相同且固定的副本数,基于该特点本文考虑消息在节点上所分配的副本数、消息的大小、消息存储在缓存中的时长三个因素提出了SCC缓存替换机制,同时提出匹配消息剩余TTL与副本数的ACK机制来通知网络丢弃已经成功投递到目的节点的消息在网络中的其他副本。  4)在容迟网络仿真工具the ONE上采用真实数据集对以上内容进行仿真实验,仿真实验结果表明CSnFS机制能以较低的网络开销达到较高的消息投递成功率,同时适用于散发路由的缓存管理机制在一定程度上提高了散发路由的性能。
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