基于模拟的DTN路由协议性能评估

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1、基于模拟的DTN路由协议性能评估闫小荣1，黄晓燕2，彭伟1（1国防科学技术大学计算机学院，湖南省长沙市410073；2成都军区第一通信总站，成都市610011）摘要：DTN路由问题是一个富有挑战性的问题，本文主要对采用不同路由策略的DTN单播路由算法进行模拟仿真和剖析比较，给出当前路由协议的优缺点和综合性能对比，给出不同路由策略在DTN部署应用中的适用性评估，并对不同网络节点密度对DTN网络性能的影响进行了分析。关键词：DTN；路由协议；性能评估；模拟Simulation-basedPerformanceEval

2、uationofDTNRoutingProtocolsYANXiao-rong1，HUANGXiao-yan2，PENGWei1（1SchoolofComputer,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha,Hunan,410073,China）（2The1stCommunicationStationofChengduMilitaryRegion）Abstract：DTNroutingisachallengingproblem.Inthispaper,sever

3、altypicalDTNroutingprotocolswhichadoptdifferentroutingstrategiesareinvestigatedthroughsimulation.Theadvantagesanddisadvantagesoftheprotocolsareshowedandtheirperformanceiscompared.Theapplicabilityofdifferentroutingstrategiesindifferentapplicationscenariosareev

4、aluatedandwealsoanalyzetheDTNperformanceunderdifferentnodedensity.KeyWords:Delay/Disruption-TolerantNetwork；routingprotocol；performanceevaluation；simulation1.引言DTN（Delay/Disruption-TolerantNetworks）是一种新型的网络体系结构[1]，它不仅能够很好地解决高延迟、频繁中断通信环境下的数据存储转发问题，而且还能够很好地融合多种

5、网络，保证数据在复杂网络环境中或苛刻的通信条件下的可靠传输，这使得DTN具备了良好的发展前景和巨大的应用潜力。虽然目前对于DTN的研究尚处于初始阶段，还没有完整的、统一的理论支撑，但自SushantJain等人在ACMSIGCOMM2004年会中提出DTN网络路由问题P[2]至今，研究者提出了大量的单播路由协议和算法。本文根据DTN网络的特性，重点针对DTN路由问题，通过使用DTN模拟器，采用仿真实验手段，对各种路由方法进行性能评估，深入分析已有DTN路由协议的优缺点、适用性及其在实用条件下的综合性能，以便有助于

6、DTN路由协议的进一步研究。2.DTN路由方法DTN网络通常工作在网络资源极端受限的条件下，其工作环境和Internet有着明显的区别，表1给出了DTN与Internet的一些特征差异的对比，这些DTN网络的基本特点决定了DTN路由问题具有复杂性。综合分析已有的研究成果，人们在DTN路由协议的设计中采用了多种方法或机制，例如：采用不同的策略或多种策略混合应用来提高数据传输的可靠性或时效性，应用节点的历史移动信息来计算节点相遇的概率，使用社会网络分析方法来识别更佳的用于转发消息的中间节点等等。大部分路由协议都采取尽

7、力传输的原则来转发数据，以最大化DTN网络的数据传输性能。目前的DTN路由根据两个属性进行分类[1]，即复制（replication）和知识（knowledge），复制：路由策略依赖于传输报文的多个拷贝；知识：可以利用网络中的信息做出路由选择。根据这两个属性可以把路由策略分成两大类：洪泛（flooding）和转发（forwarding）。也可以按照连接的确定性进行分类，分为确定性连接（deterministic）和随机性连接（stochastic）。（一）洪泛（flooding）。洪泛策略的基本思想是：把报文的多

8、个拷贝传送到中继点（relay）。中继点存储报文，直到其可以和目的节点相连。（二）转发（forwarding）。转发策略的基本思想是：通过网络拓扑结构选择最佳路径，在最佳路径经过的节点上转发报文。（三）确定性连接（deterministic）。确定性连接的基本思想是：在消息报文真正传输之前，需要确立端到端的路径，即：事先知道或可预测到网络未来的运动和连接机会，也就是整个网