节点能量敏感的容迟容断网络概率路由算法

基于位置信息的摆渡节点延迟容忍网络路由算法陈爱斌;李婷【期刊名称】《计算机工程与设计》【年(卷),期】2017(038)006【摘要】针对延迟容忍网络中存在的数据传输时延较高、摆渡节点间协作性不高,以及如何最优分配摆渡节点等问题,提出一种基于位置信息的摆渡节点延迟容忍网络路由算法(ferries routing mechanism based on location information for delaytolerant network,FRLI).基于节点位置信息,定义基于位置信息的数据传输机制,通过划分摆渡节点隶属的区域,根据摆渡节点在网络中的初始分布状况,合理分配网络中摆渡节点分布,通过交换彼此区域内缓存的网络节点信息,获取有利于当前区域内数据传输的有效信息,提高区域内数据传输效率;基于节点区域信息,确认目的节点是否属于当前区域后,直接将数据投递至网关节点,渐次转发至目的节点所在区域,有效提高数据传输效率.仿真结果表明,与当前MURA算法、SIRA算法相比,该算法具有更低的数据传输时延与更高的传输效率.%To improve the problems that the average data transmission delay is high,coordination is poor between ferry nodes and how to best allocate ferry nodes for the special delay tolerant network,a ferries routing mechanism based on location information for delay tolerant network (FRLI) was proposed.The progressive data transmission strategy of location information was introduced,ferry nodes were distributed reasonably in the network,network node information was exchanged within each region ferriescache,accessing conductively to the effective current zone in the datatransmission and improving the area efticiency of data transmission.At the same time,the regional node property sheet was established,according to the sheet,the non-current data destination area was confirmed,and data were delivered directly to the gateway node,data were gradually forwarded to the destination node region,improving the efficiency of data transmission.The simulation results show that,FRLI outperforms the existing algorithms in terms of the delivery rate and the end to end delay,etc.,which improves the network performance.【总页数】6页(P1473-1478)【作者】陈爱斌;李婷【作者单位】中南林业科技大学计算机与信息工程学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学计算机与信息工程学院,湖南长沙410004【正文语种】中文【中图分类】TP393.04【相关文献】1.基于簇头选举和节点位置优化的WSN分簇路由算法 [J], 李向峰;席志红;郑安达;韩宁2.机会网络中高效低时延多摆渡节点路由算法 [J], 李季碧;邓科;任智;黄堰江;陈前斌;刘东远3.机会网络中基于摆渡节点与簇节点相互协作的路由机制 [J], 刘春蕊;张书奎;贾俊铖;林政宽4.位置关联的延迟容忍网络路由算法 [J], 裴泽艮;肖明军;黄刘生5.一种基于节点位置信息的Ad Hoc网络路由算法 [J], 刘卫彪;张修如;朱光辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1.1机会网路典型路由算法研究机会网络是一种节点分布稀疏、网络拓扑结构不断发生变化的间歇性通信网络。

数据以多跳方式，采用“接收-携带-转发”的机制传输给目的节点，如果中间节点没有合适的可供传输的路径或节点，则无法立刻将数据转发出去，而是保存在节点缓存中，等到出现合适的传输机会之后，再将消息转发出去。

而现有的有线网络和无线自组织网络中基于TCP/IP 协议的端到端路由协议已经不再适用于机会网络。

因此，如何在机会网络中寻找一条时延尽可能低、消耗尽可能小、传输成功率尽可能高的路径，将消息准确传递到目的节点，是机会网络中一个极具挑战性的问题。

从不同角度出发，机会网络的路由策略有不同的分类方式[27]。

按照消息传输方式可分为洪泛路由策略和转发路由策略；按照路由所使用报文的份数可分为单报文路由策略和多报文路由策略；按照节点所掌握的网络拓扑信息还可分为确定性路由策略和随机性路由策略。

本文按照消息传输方式不同将目前的路由协议分为如下几类：直接传输路由策略(Direct Transmission)、基于泛洪的路由策略(Flooding Based)、基于情景感知的路由策略(Context Based)、基于社区的路由策略(Community Based)、基于编码的路由策略(Coding Based)、基于预测的路由策略(Predicted Based)。

1.1.1基于副本或泛洪的路由策略直接传输(Direct Transmission，DT)路由在运行过程中，不产生消息副本，消息一直保存在源节点缓存中，直到源节点在运动过程中遇到目的节点，才将消息转发给目的节点。

DT 路由协议由于没有进行路由优化处理，也没有产生任何副本消息，因此传输时延很大。

为了减少网络中消息的传输时延，研究人员提出了基于泛洪的路由协议，通过消息携带节点产生大量的消息副本，转发给每一个相遇的节点，完成消息的投递。

根据网络中消息副本数量的多少，还可以将基于泛洪的路由分为两大系列：泛洪路由和限制性泛洪路由。

第２９卷第１期２００９年１月计算机应用ＪｏｕｍａｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ８Ｖ０１．２９Ｎｏ．１Ｊａｎ，２００９文搴编号：ｌ∞ｌ一粥８ｌ（２０。

９）０ｌ一税８ｌ一钙容迟网络中低资源消耗ＡｄｖａｎｃｅｄＥｐｉｄｅｍｉｃ路由算法曹元大，殷磊，马明辉（Ｉ￡束理工太学智能傅患蝴珞实验室，北京ｌＯ∞ｓ１）《蛔ｅ艄静氧ｉｌｆ矗。

ｃⅡ；ｙ＆笋＠ｌ绷，＃蝴；黝翻Ⅱ垂Ｈ站ｌ＠释Ｈ壤娃。

∞醇摘要：客避蹲络（Ｄ１Ｎ）采摘满盏无线侍感网络、Ａｄ辩０ｃ网络等，但英中尚效节能酌路由算法建一个亟须解决砖问题。

与传统网络相比，ＤＴＮ路由的童要目的是最大化消息送达的可能性。

Ｅｐｉｄｅｍｉｃ算法简单但网络资源消耗较高。

针对消息自身因素、连接机会、连接稳定性等方面进行改进，并在对仿真平台ＯＮＥ的分析基础之上，对算法进行性能分析，总结出算法的优缺点。

关键词：掰瞪；路鸯；ＯＮＥ劈真；Ｅ撕ｄｅｍ；ｅ牵圈分类弩：弼９３，雠文黻舔恚鹤：矗ＡｄｖａｎｃｅｄＥｐｉｄｅｍｉｃｒｏｕｔｉｎｇｗｉｔｈｌｏｗｒｅｓｏｕｒｃｅｃｏ璐ｕｍｐｔｉｏｎｉｎｄｅＩａｖｔｏｌｅＩＩａｎｔｎｅｔｗＯｒｋＣＡＯＹｕａｎ—ｄａ，Ｙｌ翔ｌ七ｉ。

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数据中心网络的低时延路由与调度算法随着云计算和大数据的快速发展，数据中心网络的重要性日益凸显。

数据中心网络作为连接服务器和存储设备的基础架构，需要具备低时延、高吞吐量、高可靠性等特性，以支持大规模的数据传输和计算。

而数据中心网络的低时延路由与调度算法，则是实现这些特性的关键。

数据中心网络的低时延路由与调度算法主要包括以下几个方面：1.最短路径路由算法最短路径路由算法是数据中心网络中最基本的路由算法之一。

该算法根据网络拓扑和链路的负载情况，选择最短路径来传输数据。

使用最短路径路由算法可以大幅度降低数据传输的时延，提高网络的吞吐量。

在数据中心网络中，最常用的最短路径路由算法是Dijkstra算法和Bellman-Ford算法。

2.拥塞感知路由算法拥塞是数据中心网络中常见的问题之一，可能导致网络的时延增加、吞吐量下降等情况。

拥塞感知路由算法可以根据网络当前的拥塞程度，动态调整数据的传输路径，以避开拥塞节点或链路，减少拥塞的发生。

拥塞感知路由算法通常使用网络测量数据和概率模型来估计网络的拥塞情况，进而进行路由决策。

常见的拥塞感知路由算法包括ECN(Explicit Congestion Notification)、RED(Random Early Detection)等算法。

3.多路径路由算法多路径路由算法可以通过利用多条路径传输数据，减少数据传输的时延。

该算法通过同时利用多条较短路径，将大量的数据分散到多个路径上，从而达到降低网络负载，减少数据传输时延的目的。

常见的多路径路由算法有ECMP(Equal Cost Multi-Path)和MPTCP(Multi-Path TCP)等。

4.任务调度算法数据中心网络中的任务调度算法是决定任务分配和调度的关键。

好的任务调度算法可以充分利用数据中心的资源，提高任务的执行效率和吞吐量，从而降低任务的时延。

常见的任务调度算法包括最短作业优先(SJF)、先来先服务(FCFS)、最高响应比优先(HRRN)等。

容迟网络路由算法【摘要】本文阐述了我们研究容迟网络路由算法的背景，容迟网络的概念，以及，容迟网络的特点。

随后，本文进一步研究了现在比较流行的几种容迟网络的路由算法，以便于我们可以更好的在这几种算法中做出选择，使用最佳的算法。

【关键词】容迟网络；路由；算法一、前言容迟网络路由算法对于当今我们进一步的明确容迟网络的特性有很大的帮助，对于容迟网络路由的算法，以往很多的专家都进行了科学的分析，在总结这些专家学者的分析的基础上，我们进一步的总结了可行的容迟网络路由的算法。

二、研究容迟网络路由算法的背景多年的实践证明，使用TCP/IP协议簇的Intemet网络体系是相当成功的，但TCP/IP协议簇的平稳运行是依赖以下的物理链路特性假定的:①收发节点之；间必须存在持续的端到端的路径；②在网络中任何节点对之间的最大往返时间(RTT)不能太长且相对一致；③通信链路误码率及丢包率较低；④应用程序无需考虑通信性能；⑤基于端点的安全机制可以满足大部分的安全问题；⑥包交换是对网络互操作和性能最适合的抽象等。

但是，当面对长时间延迟的路径，频繁的网络重新分割，而节点存储容量有限，设备能源短缺等情况时，原有的因特网体系结构的不足就暴露出来。

因此，在一些移动通信网中不使用IP协议而采用专用协议。

为了使这种网络可以和现有的因特网互联，必须要提出一种新的网络架构。

这种架构要保证可靠的异步消息传输，并考虑端到端链路中断，中间传输节点资源有限的情况。

三、容迟网络概述DTN即时延容忍网络(Delay Tolerant Networks)。

在一些特定的网络环境下(如星际网络,军事Ad hoc 网络,传感器网络, 车辆Ad hoc 网络)，会经常出现网络断开的现象, 导致报文在传输过程中不能确保端到端的路径，这类网络被称为时延容忍网络（又叫容迟网络）。

DTN也是Disruption Tolerant Networks（中断容忍网络）的简称，网络中断是造成时延的重要因素，因此通常中断容忍网络也是容迟网络。

试论容断与容迟网络中的路由协议及其评估摘要：本文首先介绍了dtn的产生和dtn的基本特征，由于传统的internet协议不能在容断与容迟网络中很好的应用，故在此基础上，本文提出了新的dtn路由的评估指标，为构建更好的容迟与容断网络路由协议评估模型奠定了基础。

关键词：容断与容迟网络；路由协议；基本特征；评估指标dtn概述传统的internet是采用tcp/ip协议簇来作为体系结构的，它是由以下的基本假设为基础的：（1）端到端需保证持续的连接；（2）数据率需双向对称；（3）丢包率较低、误码率以及传输时延。

但是，最近几年来，若在极端环境下，挑战性的网络并不能完全满足传统假设中的条件，很多具有频繁割裂、间歇连接、非对称的数据率、时延极高、异构互联以及较高的丢包率与误码率等特性，这会使得internet体系不能有效地在这种网络中得以应用。

dtn网络层的最主要的功能是路由，它是dtn节点间的通信和提高网络间连接的基础。

因为dtn处于频繁割裂、间歇连接的状态及其存储空间、节点能量的有限，节点间通常不能保证实时路径的存在，这就往往需要借助于中继节点以存储转发、多跳路由的方式将消息传输至目的节点。

所以，传统的路由协议很难有效应用于dtn。

dtn 研究核心的问题之一是构造有效的dtn 路由协议从而提高网络间的连接性、增加消息传输率、降低能量的时延与消耗，这将成为dtn 路由协议的关键技术[2]。

dtn路由协议的概述与评估（一）dtn的基本特征dtn是与传统的internet等网络不同的，它主要有以下基本特征：(1)间歇连接。

因为节点的能量和移动是有限的，这将导致dtn 会频繁的断开，从而使dtn的拓扑结构不断发生变化，并且处于部分连接、间歇连接的状态，而且网络的连接状态是有一定随机性的，这会不能确保端到端的路由。

(2)数据率低、时延极高。

端到端的时延表示的是端到端的路由上每一跳时延的总和，每一跳上所经历的时延是由排队时间、等待时间、传播时间和传输时间所组成的。