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题目:机会网络中选播路由技术的研究与实现

关键词:机会网络;选播路由;最短期望路径;综合能力选优

  摘要

机会网络是一种由移动的对等通信节点组成、节点具有消息存储能力、节点间接触随机出现的网络。选播是IPv6的一种标准服务,用一个选播地址来标识属于不同节点的多个接口,发送给这个地址的数据包将会被传送到具有该地址标识的、根据路由协议距离度量的“最近”的一个接口上。在底层链路不稳定的机会网络环境中,选播的选优特性有助于处理军事通信和紧急呼叫这类实时服务请求。本文首先分析了机会网络中选播路由的国内外研究现状,并结合项目需求给出本文的研究目标和内容;其次,针对研究目标所涉及的关键技术展开研究和探索,确定机会网络中选播路由采用的方法,设计了一个综合能力最优选择的选播路由模型,并提出了基于最短期望路径的链路评估算法和基于多目标决策的综合选优算法;最后,在上述理论研究与技术探索的基础上,设计并实现了一个机会网络中的选播路由协议,该协议可以有效支持面向连接类的应用。本文的主要工作可以概括为以下几个方面:1. 分析国内外机会网络中选播路由技术相关研究现状,指出当前研究存在的问题。现有机会网络中的选播路由没有解决选播服务的“无状态服务” 问题。此外,在选播路由过程中,目的地址通常采用由多个单播地址组成的地址串而不是选播地址,这既不利于网络路由也不利于选播服务的扩展。同时,现有机会网络的选播路由只关注网络的链路能力而没有关注服务节点的服务能力。2. 针对存在的问题,基于IPv6中选播路由的相关理论,结合机会网络特点,给出选播路由的一种解决方案。具体思路是:采用选播地址协商单播地址的方法实现地址映射;针对机会网络中主要延迟产生的原因,围绕链路能力用最短期望路径来描述路由度量标准;基于链路能力和服务能力的综合效能进行最优服务节点选择,并以此建立选播路由模型,利用Petri网验证了该模型的可达性。此外,还详细介绍了基于最短路径的链路评估算法和基于多目标决策的综合选优算法的基本原理、流程以及数据转发规则。3. 基于上述模型和关键技术,设计并实现了机会网络中选播路由协议的原型系统。遵循软件工程的方法,给出了原型系统的设计目标和详细设计。采用若干用例在仿真平台上对本协议进行了验证。实验结果表明,本协议能够有效解决“无状态服务”问题,与经典机会路由协议相比拥有较好的性能。