延迟容忍网络特点
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一、选择题1. DTN(Delay Tolerant Networking)网络的主要特点是:A. 高速传输B. 稳定连接C. 延迟容忍D. 实时性2. DTN网络中,数据包的存储转发机制称为:A. 路径选择B. 存储转发C. 负载均衡D. 数据加密3. DTN网络中,节点之间的通信方式是:A. 点对点B. 广播C. 多播4. DTN网络中,数据包的生存时间(TTL)是指:A. 数据包在网络中的传输时间B. 数据包在网络中的存储时间C. 数据包在网络中的存活时间D. 数据包在网络中的处理时间5. DTN网络中,节点之间的数据交换协议称为:A. TCPB. UDPC. DTND. IP二、填空题1. DTN网络中的节点分为_______节点和_______节点。
2. DTN网络中的数据包存储转发机制主要分为_______和_______两种。
3. DTN网络中的数据包生存时间(TTL)由_______字段控制。
4. DTN网络中的数据包传输方式主要有_______、_______和_______三种。
5. DTN网络中的数据包交换协议主要包括_______、_______和_______。
三、判断题1. DTN网络只适用于高速移动的节点。
2. DTN网络中的数据包可以无限期地在网络中传输。
3. DTN网络中的节点可以主动选择数据包的传输路径。
4. DTN网络中的数据包传输过程中,节点之间不需要建立稳定的连接。
5. DTN网络中的数据包传输速度与网络带宽无关。
四、简答题1. 简述DTN网络的特点。
2. 简述DTN网络中的数据包存储转发机制。
3. 简述DTN网络中的数据包交换协议。
4. 简述DTN网络中的节点类型及其功能。
5. 简述DTN网络在哪些场景下具有优势。
五、应用题1. 设计一个DTN网络中的数据包存储转发算法。
2. 分析DTN网络在移动通信中的应用。
3. 研究DTN网络在物联网中的应用。
4. 设计一个基于DTN网络的文件传输系统。
DTN发展综述一、简介DTN,即时延容忍网络(DelayTolerantNetwork)。
在一些特定的网络环境下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。
二、发展背景基于网络延迟很长、周期性连接、经常中断的缺点,1998年,NASA开始了深空网络即IPN的研究,其基本想法是让地球和距离很远的太空船之间的数据通信能够简化到像发生在地球上的两个节点之间一样。
该组人员后来发展成为Internet的IPNSIG工作组,由于没有可以进行试验星际网络,一部分成员开始研究如何将IPN的概念运用到陆地应用中。
为此,IETF成立了新的工作组寻找更通用的延迟容忍网络,这个工作组称为DTNRG,是现在DTN体系结构和协议研究的主要公开组织。
2004年初,DARPA提出了中断容忍网络,也简称为DTN,可以看作同一概念下的另一种叙述。
三、研究发展DTN是一个新兴的研究领域,它是由Kevin等人于2002年提出的一种通用的面向消息的可靠的覆盖层网络体系结构,它是一种位于区域网络(包括因特网)之上的覆盖网络,处理受限网络中频繁网络断开高延迟和异构性等问题。
目前DTN研究的热点包括网络中的机会主义路由、拥塞控制、网络安全等等。
这里分别介绍各热点问题的研究进展状况,并阐述其难点及可以面向的研究热点。
(一)路由技术DTN路由技术是DTN中的关键,路由协议包括三个部分:如何建立网络的拓扑结构、如何维护网络拓扑和路由算法。
在DTN中,网络是时断时续的,即网络的拓扑结构是变化的。
与传统路由相比,DTN路由的主要目的并不是选择最短路径或者最少跳数,而是最大化报文传输的可能性。
目前很多路由协议如TCP/IP是在一些网络前提下提出的,DTN并不符合这些基本假设条件,DTN路由的指的是在DTN层上进行的选路策略,并没有涉及到下层网络。
DTN路由涉及到采用何种路由策略进行选路、路由信息的扩散、组成员管理、报文转发、状态维护和报文重传等等。
DTN具备以下特点:
(1) 时变性
这是DTN非常显著的一个特点,节点的移动使得网络拓扑随时可能发生变化。
(2) 间歇性连通
由于节点移动、节点通信范围有限等各种原因使得链路经常断开,节点间不存在稳定的端到端连接。
(3) 数据以“存储-携带-转发(store-carry-forward)”方式传输
由于节点间不存在稳定的连接,数据传输只有当节点位于彼此通信范围内时才可能发生,因此节点对产生或收到的数据进行存储,并一直携带,直到遇见合适的下一跳节点才转发。
(4) 延迟容忍
在间歇连通的网络环境中,节点在遇到下一跳节点前可能要等待较长的时间,数据从一端传递到另一端可能经历相当的时延,因此要求应用能够容忍一定的延迟。
(5) 自组织
网络部署简单,网络通信不再依靠既定的基础设施,利用节点移动带来的连接机会传输数据,网络中各节点地位平等,通过节点间的相互协作自行组网。
(6) 多跳路由
数据从源节点到目的节点通常要经过多个中间节点的路由转发,形成多跳路由。
与传统多跳路由不同的是,DTN里的多跳路由转发不再是由路由器完成,而是普通节点。
(7) 节点资源受限
在DTN的很多应用场景中,节点通常具有轻便、体积小等特点,因此节点的能量、存储空间、计算能力、通信能力等都受限,例如在移动传感器网络中这个问题尤其突出。
(8) 节点异构性
在DTN的一些应用场景中,节点可以是各种异构的无线通信设备,例如可以是支持无线通信的笔记本电脑,也可以是具备蓝牙或Wi-Fi通信接口的智能手机、iPad、MP3等便携设备。
MSN通过将传感器节点部署在移动的实体上来收集信息,它以数据收集为中心,但是节点的移动使得节点之间、节点与汇聚点间不存在稳定的通信路径,MSN同时具备了无线传感器网络和DTN的主要特征:
(1) 节点能量有限
传感器节点靠蓄电池供电,而传感器节点体积微小,因此电池的容量较有限,而且在MSN的很多应用场合中对传感器节点进行能量补充并不容易,因此能量对于MSN来说是极其宝贵的资源。
(2) 节点存储、计算以及通信能力有限
为了便于部署,传感器节点体积小且成本低廉,因此硬件条件受限,导致节点的存储、计算和通信能力都较为有限。
而且,在MSN中,节点在没有遇到合适的下一跳节点或汇聚点前需要长时间存储数据,与静态传感器网络相比,有限的缓存空间更为宝贵,这对MSN中的路由提出了更高的挑战,即能否对有限缓存的有效利用将直接影响网络的性能。
(3) 以数据收集为中心
MSN通过将传感器节点部署在移动的实体上来完成数据的收集,应用所关注的是被监测对象的数据信息,而不是传感器节点本身,因此与其他以数据交换、服务共享为目的的网络不同,MSN关注的是数据收集,MSN的所有工作都是围绕数据收集而展开,是以数据收集为中心的网络。
(4) 网络拓扑动态变化
与静态传感器网络不同,MSN中由于传感器节点是部署在移动的实体上,节点移动将使得网络拓扑随时可能发生变化,若节点移动频繁,则网络拓扑变化更为迅速。
(5) 节点分布稀疏,网络间歇性连通
在静态部署的传感器网络中,为了保证网络的连通性,节点覆盖整个监控区域,节点分布较为密集。
而在MSN中,节点分布较为稀疏,而且节点具有移动性,网络连通性较差,节点间呈间歇性连通,节点之间、节点与汇聚点间不存在稳定的路径。
(6) 延迟容忍
在没有遇见合适的下一跳节点或汇聚点前,数据更多的时候是被当前传感器节点携带,数据以“存储-携带-转发”方式传输,因此可能经历相当的时延才能到达汇聚点,网络应用通常着重于对数据的收集而能够容忍一定的延迟.。