[发明专利]容延网络中存储器路由机制下被转移报文的处理方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及到网络通讯领域，特指一种容延网络中被转移报文的多阶段处理方法。

背景技术

现有的Internet体系结构和TCP/IP协议族以及在此基础上进行改进的许多协议都无法很好的适应长时延链路和间歇性链接的网络，当通信节点能量和存储资源限制十分有限时，问题将更加恶化。在挑战网络环境中，如Ad-hoc网、无线传感器网、军事移动网、卫星网等，由于节点的快速移动性和链接的时常中断性，网络中没有“端到端”的连接，并且许多异构的区域网络因为各自独立的应用而使用自己的独有协议，网络中充斥着各种协议标准，使得实现网络互联互通比较困难，所以需要建立一种新的网络体系结构，用以满足在没有端到端连接并且网络节点资源极其有限条件下的网络报文的可靠传输，这就促成了一种新的称为“容延网络”的新型网络体系的兴起。容延网络又叫容迟网络，它不满足端到端路径存在和低延时等传统Internet中的基本假设，它采用了一系列不同于Internet的设计：数据束代替报文分组、可靠安全的逐跳路由(hop-by-hop)传输代替终端到终端(end-to-end)、基于名称的路由代替基于地址的路由、部分连接网络图代替全连接网络图。同时，它的协议在不改变原有网络协议体系结构的基础上，在传输层和应用层之间添加了一个“束(Bundle)层”，使用面向信息的“存储-转发”模式管理异构网络中的数据束的转发，尤其是采用保管传送(CustodyTransfer)机制处理挑战网络间的频繁断开、高延迟、异构性和多相性(不对称性)等问题，保证通信数据在复杂网络环境中的可靠传输。保管传送机制通过逐跳确认实现了数据传输的可靠性，同时能够尽快地释放通信节点的中继存储器资源，提高网络存储资源的利用率。但是为了满足持久性的要求，一个通信节点通常不能释放没有完成保管传送的报文，因此它的存储器面临最终被耗尽的危险，而这种情况很容易导致该通信节点没有足够的存储器资源去承担后来的必须要通过它的其他报文，即使这些报文的输出链路当时是可用的也无法让其通过本该通信节点，在某些情况甚至可能造成链路丢弃报文，因此由于通信节点的存储器资源耗尽，必然会导致通信效率的降低、通信质量的下降。

现有的被转移报文处理策略主要是“Push-Pull操作”中的“Pull操作”，即源节点存储资源紧张状况有所缓解后，将向代理节点发出Pull操作请求，代理节点在收到请求后将执行Pull操作，将被转移来的报文传送回源节点。该方法并没有充分考虑容延网络节点的动态移动性带来的节点间链路易中断的特点，有其固有的不足，容易造成报文传输率下降以及新的拥塞节点的出现。如果由于容延网络拓扑的时变性，原有的链路中断，被转移报文还在代理节点等待源节点的Pull请求，而源节点也无法找到它先前转移的报文的位置，使用发洪泛询问包的方式去寻找其他的邻近通信节点，必然无法完成取回被转移报文操作，这种情况将被原保管节点视为报文被成功转发。被转移报文最终将因生存期到期被代理节点丢弃，除非这期间该链路恢复，但可能性很小。

现有的被转移报文处理策略的主要不足：

(1)Push-Pull机制中，代理节点收到取回请求之前，会根据原路由表信息判断是否具有转发被转移的报文的路径，并被动等待源节点发出Pull请求，并没有赋予代理节点在链路中断后重路由转发的机制，在间歇性连接的容延网络中，可能造成报文可能无法发送成功，最终将被丢弃。

(2)代理节点或者源节点没有主动询问机制，而是被动等待源节点发出Pull请求取回报文，由于容延网络连接的间歇性，在取回报文之前很长时间(与等待时间相比)连接可能已经中断，而由于没有主动询问机制，在源节点发出Pull请求之前源节点和代理节点都无法及时得知链路断裂情况，那么这段无用等待的时间将是极大的浪费，加大了报文传输的时延，导致新的拥塞节点出现，还可能导致报文的超时丢弃，报文传输的可靠性得不到保障。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够对被转移报文的处理过程进行有效优化、从而提高报文传输率、降低时延、预防新拥塞节点产生的容延网络中存储器路由机制下被转移报文的处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种容延网络中存储器路由机制下被转移报文的处理方法，其特征在于，步骤为：