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基于Ferry的容迟网络数据传输关键技术研究

作　者: 宋子明
导　师: 苏金树
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 容迟网络 消息摆渡 数据传输 安全 网络编码
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


由于节点能量及存储资源受限、节点移动性等实际应用条件的限制,容迟网络(DTN)具有连接中断频繁、传输延时大的特点,其数据传输具有很大挑战。本文研究基于Ferry的容迟网络(FDTN)安全数据传输机制和应用网络编码的数据传输控制机制两方面问题,主要内容如下:首先,论述容迟网络数据传输相关理论及其研究现状。讨论了容迟网络数据传输技术;结合FDTN系统结构和数据传输特点分析了其安全数据传输面临的挑战;对网络编码技术基础理论、应用特点及应用于容迟网络的研究现状进行了总结论述。其次,提出一种面向FDTN的安全数据传输机制EGS。EGS基于群签名,实现了消息签名的前向安全性,确保目标节点能够有效验证签名,且实现中计算负载较低。在EGS中,验证签名的主要工作由Ferry完成,减少了普通节点的计算量。理论分析表明,EGS能够有效满足FDTN的基本安全需求,可显著降低节点进行消息签名和验证签名过程中的计算负载。再次,提出一种基于网络编码的数据传输控制算法NTC,并提出容迟网络中网络编码技术的应用框架,在此框架下讨论了网络编码技术实现中的关键问题。应用NTC能够在不影响消息投递率的前提下,有效降低数据传输负载,实现高效数据传输。最后,设计实现了实验验证平台,对容迟网络中应用网络编码、NTC算法及选择编码策略的效果进行模拟评估。实验结果表明,网络编码技术可以显著提高容迟网络的消息投递率,但增大了传输负载;应用NTC算法后能够有效降低数据传输负载而不对消息投递率产生较大影响。

全文目录


摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章 绪论  10-15
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 相关技术简介  11-12
  1.3 本文工作  12-13
  1.4 文章结构  13-15
第二章 相关研究  15-35
  2.1 容迟网络数据传输技术  15-24
    2.1.1 概述  15-17
    2.1.2 容迟网络数据传输模型  17-20
    2.1.3 束协议  20-21
    2.1.4 容迟网络路由技术  21-24
  2.2 基于Ferry 的容迟网络系统结构  24-28
    2.2.1 基于Ferry 的容迟网络数据传输  24-25
    2.2.2 基于Ferry 的容迟网络节点工作模式  25-27
    2.2.3 基于Ferry 的容迟网络数据传输实现关键问题  27-28
  2.3 容迟网络安全问题研究现状  28-29
  2.4 网络编码与容迟网络  29-34
    2.4.1 网络编码技术  29-33
    2.4.2 容迟网络网络编码研究现状  33-34
  2.5 本章小结  34-35
第三章 基于Ferry 的容迟网络安全数据传输机制  35-45
  3.1 理论基础  35-36
  3.2 EGS 实现过程  36-40
    3.2.1 初始化设置  36-37
    3.2.2 消息签名过程  37-40
    3.2.3 特殊请求处理  40
  3.3 EGS 实用性分析  40-42
  3.4 EGS 性能分析  42-44
  3.5 本章小结  44-45
第四章 基于网络编码的容迟网络数据传输方法  45-57
  4.1 问题引入  45-47
  4.2 基于网络编码的容迟网络数据传输控制算法  47-50
    4.2.1 编码消息的传输过程  47-48
    4.2.2 冗余度  48-49
    4.2.3 数据传输控制算法NTC  49-50
  4.3 网络编码实现关键技术  50-55
    4.3.1 网络编码应用框架  50-51
    4.3.2 编码世代管理  51-52
    4.3.3 消息格式  52-53
    4.3.4 编码实现策略  53-55
  4.4 选择节点编码  55-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章 实验评估  57-70
  5.1 系统设置  57-60
    5.1.1 模拟平台ONE 简介  57-58
    5.1.2 实验平台  58-60
  5.2 参数设置  60-61
  5.3 容迟网络数据传输评估指标  61-62
  5.4 结果分析  62-69
    5.4.1 网络编码与传染路由性能对比  62-64
    5.4.2 冗余度影响  64-65
    5.4.3 传输控制算法NTC 性能分析  65-66
    5.4.4 选择节点编码研究  66-69
  5.5 本章小结  69-70
第六章 结束语  70-72
  6.1 工作总结  70-71
  6.2 工作展望  71-72
致谢  72-74
参考文献  74-79
作者在学期间取得的学术成果  79

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络结构与设计
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