摘 要

现实生活里，互联网不断改变冲击着我们的生活，对我们的影响越来越大。因此当网络呈现出长链路延迟、高链路差错率、端到端的路径断开频繁、存储能力有限、缺乏连续的能量供给等特点时，传统的网络结构并不合适。因此DTN(Delay Tolerant Network)被研发出来来解决这些问题。

在DTN的网络架构中，部分节点因为自身资源不足，不会转发其他节点信息，这样的节点被称之为自私节点。节点的信誉，体现了节点是否自私。在这个基础上，我提出Reputation Basing Routing算法。通过这个监控节点的发送和转发来判定信誉，并以信誉度为根据的消息进行发送。

本研究首先建立了one仿真环境，根据情景选择不同的路由协议，并通过gnuplot来进行数据的对比。而结果证明了，信誉度可以对节点合作进行优化，提高信誉度。

关键词：容忍延迟网络；路由算法；数据；信誉

Optimization of DTN Network Protocol

Based on Reputation

ABSTRACT

In real life, the Internet is constantly changing the impact of our lives, the impact on our growing.

Therefore, when the network presents long link delay, high link error rate, end-to-end path break frequently, storage capacity is limited, the lack of continuous energy supply and other characteristics, the traditional network structure is not appropriate.So DTN (Delay Tolerant Network) has been developed to solve these problems.

In the DTN network architecture, some nodes because of their lack of resources, will not forward other node information, such a node is called selfish node.
The reputation of the node, reflecting the node is selfish.On this basis, I presented the Reputation Basing Routing algorithm.Through the monitoring node to send and forward to determine the reputation, and reputation based on the message to send.

This study firstly established a simulation environment, according to the scene to choose a different routing protocol, and through gnuplot to compare the data. The results prove that reputation can be optimized for node cooperation, improve reputation.

Keywords: tolerance delay network; routing algorithm; data; reputation

目 录

第一章 绪论 1

1.1开发背景 1

1.2 国内外发展现状 1

1.3 研究的目的及意义 3

第二章、DTN网络技术 3

2.1 DTN网络介绍 3

2.2 DTN协议体系介绍 4

2.3 DTN中现有的路由算法 5

第三章、环境搭建 6

3.1 ONE仿真工具介绍 6

3.2环境搭建 7

3.3路由协议选取 14

3.3.1Epidemic Router（传染病算法） 14

3.3.2Spray And Wait Router（散发等待算法） 14

第四章、新算法提出 15

4.1信誉节点的概念 15

4.2信誉节点的计算 15

4.3Reputation Basing Routing算法 16

第五章、仿真结果分析 17

5.1仿真场景的参数设置 17

5.2绘图软件介绍 17

5.3判断指标 18

5.4试验数据分析 18

5.4.1节点个数的影响 19

5.4.2节点移动速度的影响 21

5.4.3节点消息生成的影响 23

5.4.4信誉阈值对Reputation basing routing算法 25

结论 27

致谢 28

参考文献 28

第一章 绪论

1.1开发背景

目前Internet的网络结构和网络协议是可以满足大部分异构网络的需求而且效率很高，这些网络满足了TCP/IP协议所需求的端到端的稳定连接，对称的双向数据传输速率，和较低的丢包率和传输时延等前提。

可是在很多没有稳定基础网络设施的地区和情形下，网络通常是不连续的。在这样的条件下，网络不能保证持续并且稳定的连接。另外，这些情形中的网络设施常常局限于其自身的覆盖规模、处理能力、存储空间和电量供应等问题，无法达到TCP/IP协议簇所要求具备的传输条件，因而在这种“受限网络”环境中，传统的TCP/IP网络协议不再适合。03年Fall.K为了解决“受限网络”的网络数据包的传输问题，提出了延迟容忍网络(Delay Tolerant Network, DTN)^[1]的观点，从而开创了一个新的网络体系构造模型。^[2]

DTN网络呈现出长链路延迟、高链路差错率、端到端的路径断开频繁、存储能力有限、缺乏连续的能量供给等特点。这些网络在网络体系结构和性能特征等方面都和Internet有着较大的不同,所以传统的网络协议并不适用。路由算法作为网络通信的重要内容在DTN体系环境下面临着重大的挑战。因此我们需要思考，去解决这一系列问题。让算法不再是属于DTN发展的一个瓶颈，让其更适合我们的生活，发挥其最大的价值

1.2 国内外发展现状

尽管目前世界上绝大多数的国家和地区都在使用Internet体系结的构TCP/IP通信协议来进行通信交流和信息分享。但是，这并不代表Internet以及TCP/IP协议就能够适应于所有的通信环境。因为TCP/IP协议在传输层有一个重要的前提条件，那就是要求源节点和目的节点之间在有限的范围内必须保持连续的畅通的链路才能正常工作，否则，就无法正常运行。但是，随着科学的进步，以及网络通信技术的持续发展，网络规模也必须要持续的扩大以跟上技术发展。但是在一些特殊的网络之中，例如军用移动网络这样的特殊网络中，因为节点进场会进行的快速移动，从而导致网络会出现拓扑经常性的变化，如果用传统的通信机制建立路由进行通信，将会导致通信频繁中断。此外，由于节点的移动会导致网络长期处于断开状态,不能确保在整个通信过程中至少存在一个源节点和目标节点之间的通信路径。而DTN网络能够有效应对这些状况，这使得DTN更大范围的被人们所关注。

DTN的一些特点如节点具有高延时、网络经常被分割和节点资源吃上会缺乏等特点，使之可以运用在传统路由协议无法使用的环境之中。Sushant Jain等人在2004年就指出了路由问题是DTN网络中的首要问题，DTN路由问题就是确定如何在一个动态变化的连通图中进行消息的传递。