随着网络通信技术的发展,一些传统网络无法覆盖到的极端环境下的通信需求日益涌现,比如水下网络通信、野外传感器网络通信、深空网络通信等等。这类环境下的数据通信通常具有信号延迟大、信道误码率高、载噪比／信噪比低、通信链路频繁中断等特点,数据传输性能面临着巨大的考验。受环境因素的影响,传统的路由和传输机制在这种环境下的效率很低,甚至无法正常工作。DTN是近几年提出的一种面向消息的覆盖网体系结构,它被用来解决极端环境下的网络通信问题。由于所处的环境变化多样,DTN相比于传统网络面临更多数据传输上的挑战。首先,由于节点运动和环境物体的遮挡,DTN中端到端的通信路径并不一直存在,而会呈现间歇连接的特性,DTN必须充分利用节点间宝贵的链路连通机会完成数据通信；第二,受到距离和环境噪声的影响,节点间数据传输的有效速率很低,带宽受限,为了提高大数据量通信业务下的数据交付效率,DTN需要尽力提高数据传输过程中对有限带宽资源的利用率；第三,受重量和造价的影响,DTN节点能力和节点存储资源都有限,而Bundle存储转发过程又需要大量的节点存储资源支撑,为了保证节点间的数据保管转发顺利进行,DTN节点必须管理好有限的节点存储资源。本文针对极端环境下DTN中数据传输所面临的端到端有效吞吐量低和节点存储资源使用效率低的问题,给出了通用的DTN传输性能分析模型。通过对会聚层LTP协议传输机制、Bundle多跳存储转发机制以及节点存储资源释放过程进行建模,本文提出了“端到端有效吞吐量提升机制”和“节点存储资源管理机制”,并仿真分析了这两种机制在深空信道条件下的性能。本文提出的模型具有较好的通用性,可以被广泛应用在基于Bundle协议和LTP会聚层协议的DTN场景中的传输性能的分析和研究。论文的主要贡献如下：(1)本文针对DTN中数据在多跳传输路径交付过程中面临的有效吞吐量问题展开研究,提出了一种端到端有效吞吐量提升机制,该机制能够根据传输路径的链路状态自适应调节Bundle大小和每一跳的LTP传输帧大小,最大化数据传输的端到端有效吞吐量。理论分析表明,DTN中数据端到端传输的有效吞吐量不仅受链路状态影响,还受网络各层传输单元大小影响。通过对Bundle单跳交付过程和应用数据端到端交付过程进行建模,本文分别得到Bundle单跳交付延迟模型和端到端有效吞吐量模型,并以此为基础提出了端到端有效吞吐量提升机制。在深空信道条件下的仿真结果表明,相比于传统不采用自适应机制的方案,我们的方案可以在不明显增加传输开销的基础上显著提升应用数据在多跳传输路径交付过程中的端到端有效吞吐量。(2)本文针对DTN节点间数据交付过程中发送节点的存储资源释放速率展开研究,提出了一种节点存储资源管理机制,该机制能够根据节点间链路状态自适应调节Bundle大小和LTP传输帧大小,最大化发送节点的存储资源释放速率。理论分析表明,节点存储资源释放速率受链路状态、网络各层传输单元大小以及数据转发过程中的节点峰值存储量和节点容量影响。通过对DTN节点存储资源的释放过程进行理论建模,本文得到了节点存储资源释放速率模型,并以此为基础提出了节点存储资源管理机制。在深空信道条件下的仿真结果表明我们的机制可以显著提升节点间交付数据时发送节点的存储资源释放速率,适用于节点资源紧缺的DTN环境。