延遲容忍網(wǎng)絡(luò)中終端節(jié)點(diǎn)緩存管理算法的研究.pdf

1、延遲容忍網(wǎng)絡(luò)(Delay Tolerant Network，DTN)是一種新型的自組織網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)具有高延遲、高動(dòng)態(tài)拓?fù)?、間歇性連通以及節(jié)點(diǎn)資源有限等特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)消息采用“存儲(chǔ)-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”的數(shù)據(jù)傳輸模式。為了提高消息轉(zhuǎn)發(fā)的成功率，往往同一個(gè)消息的多個(gè)副本會(huì)同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)中傳播。消息被長時(shí)間攜帶和多個(gè)副本存在于網(wǎng)絡(luò)中必然會(huì)引起對存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)帶寬等資源的激烈爭奪。在現(xiàn)有研究中，并沒有對節(jié)點(diǎn)的緩存容量大小做出定性的理論分析，對節(jié)點(diǎn)

2、緩存分配策略的研究也一直在不斷進(jìn)行，對節(jié)點(diǎn)緩存消息的生命周期該如何確定也沒有得到很好討論。因此如何設(shè)計(jì)適應(yīng)延遲容忍網(wǎng)絡(luò)環(huán)境且具較低延遲和較高資源利用率的緩存策略對提升DTN網(wǎng)絡(luò)的整體性能具有重要意義。
　　本文中主要考察的場景是大量移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)等移動(dòng)設(shè)備組成的延遲容忍自組網(wǎng)絡(luò)，考察在網(wǎng)絡(luò)不便利或者網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用高昂的情況下提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)的過程中進(jìn)行的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、攜帶和轉(zhuǎn)發(fā)的過程，主要從終端節(jié)點(diǎn)緩存容量、緩存消息生存時(shí)間和緩存替換算法三個(gè)

3、方面展開研究，具體內(nèi)容如下:
　　1)對節(jié)點(diǎn)的緩存容量進(jìn)行理論分析，利用排隊(duì)論估算一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)中開展消息轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)時(shí)所需要的緩存容量，提供節(jié)點(diǎn)合理規(guī)劃存儲(chǔ)資源的使用，評估可行性，避免因緩存過大造成的資源浪費(fèi)，在有限的資源下最優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的緩存性能。
　　2)根據(jù)緩存容量的理論推導(dǎo)，結(jié)合消息時(shí)效性的要求，利用消息的平均傳播深度提出了消息生存時(shí)間的設(shè)置方法，從而提高了延遲容忍網(wǎng)絡(luò)性能。
　　3)分析現(xiàn)有的緩存管理機(jī)制，提