資源受限DTN網(wǎng)絡中的高效數(shù)據(jù)傳輸機制

資源受限DTN網(wǎng)絡中的高效數(shù)據(jù)傳輸機制提綱：I.引言A.背景B.研究問題及目的II.背景知識A.資源受限DTN網(wǎng)絡介紹B.數(shù)據(jù)傳輸機制介紹.現(xiàn)有工作A.數(shù)據(jù)傳輸?shù)男始百|量的研究B.針對資源受限DTN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸機制.方法A.分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸機制的特點B.提出新的數(shù)據(jù)傳輸機制.系統(tǒng)實驗A.系統(tǒng)模擬實驗B.實際部署實驗.結論A.研究成果B.未來工作引言隨著社交媒體、物聯(lián)網(wǎng)應用的迅速發(fā)展，越來越多的終端用戶可以通過WLANAViFi等手段，時刻互聯(lián)在世界上任何角落。而對于部分建筑遮擋、異地、偏遠等情況，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡連接方式已不能滿足需求，DTN(DisruptionTolerantNetwork)網(wǎng)絡應運而生。DTN網(wǎng)絡是一種抗干擾性強的網(wǎng)絡，它能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸服務，并且可以在中斷傳輸條件下持續(xù)完整地傳輸數(shù)據(jù)。由于在DTN網(wǎng)絡中節(jié)點資源有限，因此高效的數(shù)據(jù)傳輸機制在該網(wǎng)絡中尤為重要，它可以有效的增強傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而，由于網(wǎng)絡拓撲結構的復雜性，如何構建高效的數(shù)據(jù)傳輸機制一直是研究的熱門話題。針對這一現(xiàn)象，本文旨在從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸機制入手，深入分析其特點，結合資源受限DTN網(wǎng)絡的特性，提出一種高效的數(shù)據(jù)傳輸機制，并在模擬系統(tǒng)及實際部署實驗中評估該機制的有效性。背景知識資源受限DTN網(wǎng)絡介紹DTN(DisruptionTolerantNetwork)網(wǎng)絡是一種抗干擾性強的網(wǎng)絡，它能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸服務，并且可以在中斷傳輸條件下持續(xù)完整地傳輸數(shù)據(jù)。DTN網(wǎng)絡主要由移動節(jié)點組成，其中節(jié)點網(wǎng)絡拓撲結構會隨著節(jié)點的移動和信道的改變而不斷變化,這就導致網(wǎng)絡連接復雜，并造成傳輸效率降低。此外，由于節(jié)點資源有限，網(wǎng)絡的可靠性也會大大受到影響。數(shù)據(jù)傳輸機制介紹數(shù)據(jù)傳輸機制是實現(xiàn)節(jié)點之間信息傳遞的關鍵技術，主要涉及到數(shù)據(jù)傳輸方式、路由策略等內(nèi)容，是構建DTN網(wǎng)絡的重要組成部分。常見數(shù)據(jù)傳輸方式主要包括：穿越轉發(fā)，在節(jié)點與節(jié)點之間穿越傳輸；對等傳輸，由一對節(jié)點之間的交互來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸;多跳轉發(fā)，由多個節(jié)點傳送數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的多跳傳輸；多播傳輸，將數(shù)據(jù)一次性從一個節(jié)點發(fā)送到多個節(jié)點上。同時，路由策略也會直接影響到數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼w效率，常用的路由策略有深度優(yōu)先搜索（DFS）、貪婪最短路策略等。3.1提出的高效數(shù)據(jù)傳輸機制為了提升DTN網(wǎng)絡的傳輸效率，本文提出了一種新的高效數(shù)據(jù)傳輸機制，它結合了多重數(shù)據(jù)傳輸方式和有效路由策略，可以有效地確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂?，通過分布式的數(shù)據(jù)傳輸方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸。多重數(shù)據(jù)傳輸方式在本文提出的高效數(shù)據(jù)傳輸機制中，采用了結合穿越轉發(fā)、對等傳輸、多跳轉發(fā)和多播傳輸四種傳輸方式，對傳輸路徑進行多方位分析和優(yōu)化。通過將各種傳輸方式相互結合，數(shù)據(jù)可以及時地從源節(jié)點傳輸?shù)侥康牡?，并可以以半點對半點、點對多點的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，從而盡可能提升數(shù)據(jù)的傳輸效率。有效路由策略此外，本文提出的高效數(shù)據(jù)傳輸機制還引入了有效路由路由策略，從而解決了因網(wǎng)絡拓撲及信道情況的改變而對數(shù)據(jù)傳輸性能造成的影響。首先，通過有限信道范圍內(nèi)的節(jié)點搜索，節(jié)點之間可以快速確定一條可行路徑，并考慮傳輸質量、網(wǎng)絡拓撲等因素，有效地縮小網(wǎng)絡拓撲結構的傳輸距離；然后，在信道拓撲上采用雙階段策略，即先尋找長距離的節(jié)點，再細化搜索最佳路徑，從而更快地確定傳輸路徑。4.1數(shù)據(jù)傳輸安全機制為了解決DTN網(wǎng)絡中信息傳輸?shù)陌踩詥栴}，本文提出了一種數(shù)據(jù)傳輸安全機制，它結合了數(shù)據(jù)安全傳送、動態(tài)信令協(xié)商及可信數(shù)據(jù)傳輸三種安全方式，可有效地保障數(shù)據(jù)在DTN網(wǎng)絡中的安全傳輸。數(shù)據(jù)安全傳送本文提出的數(shù)據(jù)傳輸安全機制中采用了數(shù)據(jù)安全傳送技術來有效地保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。該技術首先將數(shù)據(jù)進行加密，然后基于一種可信不變的傳輸協(xié)議，將加密后的數(shù)據(jù)正確地傳輸?shù)侥康亩?，最后解密?shù)據(jù)以便使用。如此，能夠有效地保障數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中傳輸?shù)陌踩?。動態(tài)信令協(xié)商此外，為了有效地防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中遭到中間人攻擊，本文提出的數(shù)據(jù)傳輸安全機制還采用了動態(tài)信令協(xié)商的方式，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目尚判?。首先，信令模塊會通過基于節(jié)點度量的方式，選擇信令發(fā)起者和接收者；然后，根據(jù)發(fā)起者和接收者的所有信息，通過信令字段對傳輸過程中的數(shù)據(jù)進行校驗；最后，比較發(fā)起者和接收者的驗證結果，以確保真實可靠的數(shù)據(jù)傳輸過程?？尚艛?shù)據(jù)傳輸另外，為了進一步提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，本文提出的?shù)據(jù)傳輸安全機制還采用了基于可信度模型的可信數(shù)據(jù)傳輸方法。該方法基于對節(jié)點可信度的評估，以確保數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性。具體而言，該方法將可信度模型的劃分進行優(yōu)化，以便在可信度模型上有效地確定數(shù)據(jù)節(jié)點之間的可信傳輸。如此，可以保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全，并有效提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)目尚判浴?.1數(shù)據(jù)傳輸性能分析本文提出的數(shù)據(jù)傳輸安全機制改善了DTN網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)傳輸性能，本節(jié)將對本方法提供的數(shù)據(jù)傳輸性能進行分析。本文采用純虛擬環(huán)境進行仿真，考慮雙節(jié)點通信百分比、多播準確率％、數(shù)據(jù)報文傳輸率％作為性能指標，從而評估本文提出的數(shù)據(jù)傳輸安全機制在DTN網(wǎng)絡中的性能。雙節(jié)點通信百分比雙節(jié)點通信百分比是衡量DTN網(wǎng)絡中信息傳輸效率的一項重要指標。在本文的仿真實驗中，雙節(jié)點通信百分比較為穩(wěn)定，結果表明，本文提出的數(shù)據(jù)傳輸安全機制在保證數(shù)據(jù)傳輸安全的情況下，能夠顯著提高DTN網(wǎng)絡中的雙節(jié)點通信百分比。多播準確率多播準確率是衡量DTN網(wǎng)絡中多播服務效率的指標。在本文的仿真實驗中，多播準確率較高，表明本文提出的數(shù)據(jù)傳輸安全機制能夠提高DTN網(wǎng)絡中的多播服務效率。數(shù)據(jù)報文傳輸率數(shù)據(jù)報文傳輸率是衡量DTN網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)報文傳輸效率的指標。在本文的仿真實驗中，數(shù)據(jù)報文傳輸率較高，表明本文提出的數(shù)據(jù)傳輸安全機制能夠有效地提升DTN網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)報文傳輸效率。6.1研究結論本文針對基于DTN技術的數(shù)據(jù)傳輸安全性，提出了一種基于信令字段校驗的數(shù)據(jù)傳輸安全機制，并且采用基于可信度模型的可信數(shù)據(jù)傳輸方法來加強數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。通過仿真實驗,本文得出以下結論：（1）本文提出的數(shù)據(jù)傳輸安全機制改善了DTN網(wǎng)絡中的雙節(jié)點通信百分比；（2）本文提出的數(shù)據(jù)