容延容断网络验证平台的设计与实现.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目容延容断网络验证平台的设计与实现专业学位类别工程硕士学号201222010736作者姓名林沐指导教师邝育军教授1分类号密级注1UDC学位论文容延容断网络验证平台的设计与实现(题名和副题名)林沐(作者姓名)指导教师邝育军教授电子科技大学成都(姓名、职称、单位名称)申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2015年3月论文答辩日期2015年5月学位授予单位和日

2、期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ITHEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFVERIFICATIONPLATFORMFORDELAY/DISRUPTIONTOLERANTNETWORKAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:MuLinAdvisor:Prof.YujunKuangSchool:SchoolofCommunication&Informat

3、ionEngineeringI独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

4、索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)作者签名：导师签名：日期：年月日I摘要摘要车联网、水下传感器网络、深空通信网络等具有长时延、连接频繁断开等特征，传统网络架构已不再适用，为此人们提出容延容断网络以适应这类网络的通信需求。DTN网络的关键问题包括移动模型、路由机制、拥塞控制策略、安全策略、能量消耗模型等，虽然已有大量的研究成果，但在模型、机制和方法等诸多方面仍有待完善。诸如卫星网络试验等验证方式成本高、部署复杂；而现有仿真验证系统和方法逼真度和可信度较低，难以对研究结果进行较好评估，从而制约了研究成果向实际应用的转化。为此，本论文

5、主要做了以下工作：(1)分析了现有DTN网络验证方式的工作原理和优缺点，如试验床、集中式软件仿真ONE、基于网络实验平台仿真系统TUNIE。其中，基于ONE的集中式软件仿真是当前受欢迎的一种验证方式，但是缺少相关仿真模型和具体实现流程的说明文档，这就制约了研究人员对ONE的有效利用。因此，本文详细分析了ONE的仿真模型，包括仿真初始化流程、仿真运行流程、网络更新流程、路由更新流程等，整理出ONE仿真模型的详细说明，以便于其他研究者使用或后续改进。(2)在分析ONE实现原理的基础上，对ONE仿真模型中的一些关键环节进行改进，以提高仿真逼真度和可信度。针对路由更新流程，对建立发送连接的流程、需

6、要消耗的时间，以及发送连接的通信方式等方面提出改进的方法；针对仿真场景的设置，分析了仿真场景相关参数的配置是否合理；针对ONE自带的报文产生器不能满足不同节点独立产生报文、适用于分布式仿真的需求，提出一种新的报文产生器模型；针对仿真时钟步长对仿真机时和仿真精度的约束，提出一种确定仿真时钟步长的方法。(3)JDTN是Bundle协议的软件实现，可以模拟DTN网络中节点“存储-携带-转发”报文的功能。JDTN仿真系统的部署存在运行环境不安全、硬件资源消耗大等问题，这些都不利于大规模节点的仿真。同时，JDTN本身不支持移动模型、报文产生器、仿真结果统计等功能，这些都需要通过手动操作。为了扩大仿真

7、节点的规模，支持在普通实验室环境中灵活部署，提高仿真逼真度和可信度，本文提出了一种新的DTN网络验证方式——基于Docker的分布式仿真系统，并通过融合Docker容器虚拟化技术、ONE仿真软件、Bundle协议组件JDTN实现该仿真系统。关键词：容延容断网络，仿真模型，ONE，JDTN，DockerIABSTRACTABSTRACTTheVANET,UnderwaterWirelessSensorNetworks,De