DTN网络中的消息传输方法、节点和存储介质技术

本发明专利技术提供一种DTN网络中的消息传输方法、节点和存储介质。该方法包括：获取接收节点的传输优先级和发送节点的传输优先级；若接收节点的传输优先级高于或等于发送节点的传输优先级，则将待传输的消息副本发送至接收节点，消息副本在发送节点的缓存中以第一存储优先级存储；接收接收节点发送的反馈信息；若反馈信息用于指示消息副本在接收节点的缓存中以第一存储优先级存储，则将消息副本在发送节点的缓存中以第二存储优先级进行存储，第一存储优先级高于第二存储优先级。本发明专利技术的方法，根据节点传输优先级对消息副本进行选择性转发，并根据消息副本在各节点处的重要程度提供差异化存储，在保证消息递交率的同时提高了缓存资源的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
DTN网络中的消息传输方法、节点和存储介质
本专利技术涉及网络通信
，具体涉及一种延时容忍网络(Delay-TolerantNetwork，DTN)中的消息传输方法、节点和存储介质。
技术介绍
在DTN网络中，节点具有分布稀疏、移动频繁、间断连接以及能量和缓存资源有限等特点，因此很难建立稳定的端到端传输路径。DTN网络中消息的传输主要是采用存储-携带-转发机制，通过中继节点将消息传输给目的节点。在资源充足的情况下，DTN网络中的消息递交率随着消息冗余度的增大而增大。因此DTN网络中的存储转发过程可以采用传染(Epidemic)算法，DTN网络中的每个节点不断地将携带的消息复制并传输给相遇的节点，从而使得消息扩散到整个网络。理想情况下，能实现100％的消息递交率。Epidemic算法利用类似泛洪的机制试图通过提高消息冗余度来实现较高的消息递交率，没有考虑到DTN网络中节点能量和缓存资源受限的特点，过度地复制消息会很快耗尽节点有限的缓存资源，导致消息的大量重传和丢弃，网络开销大，系统性能随之急剧下降。为了降低网络开销，DTN网络中引入了通过限定消息副本的数量，以减少消息复制传输次数的喷射-等待(Spray-and-Wait)算法，其分为喷射和等待两个阶段。在喷射阶段，源消息被复制传输给有限的邻居节点，若喷射阶段没有发现目的节点，则进入等待阶段；在等待阶段，所有携带了该消息的节点不再进行消息复制，直到遇到目的节点完成传输。Spray-and-Wait算法单纯地限制复制传输次数，以降低网络开销，当节点消息副本数为1时就只能等待直到遇到目的节点完成传输，转发机制死板，没有考虑不同节点的消息递交能力，系统性能依赖于传输节点的随机选择，存在较大的抖动，无法保证消息递交率。综上所述，DTN网络中亟需一种能够在保证消息递交率的同时，提高缓存资源利用效率的消息传输方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种DTN网络中的消息传输方法、节点和存储介质，用以解决现有DTN网络中的消息传输方法无法兼顾消息递交率和缓存资源利用效率的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种DTN网络中的消息传输方法，应用于发送节点，包括：获取接收节点的传输优先级和发送节点的传输优先级；若接收节点的传输优先级高于或等于发送节点的传输优先级，则将待传输的消息副本发送至接收节点，消息副本在发送节点的缓存中以第一存储优先级存储；接收接收节点发送的反馈信息；若反馈信息用于指示消息副本在接收节点的缓存中以第一存储优先级存储，则将消息副本在发送节点的缓存中以第二存储优先级进行存储，第一存储优先级高于第二存储优先级。一种实施例中，传输优先级与消息副本传输成功的概率正相关。一种实施例中，获取接收节点的传输优先级和发送节点的传输优先级之前，所述方法还包括：判断接收节点是否为消息副本的目的节点；若接收节点为目的节点，则直接将待传输的消息副本发送至接收节点。第二方面，本专利技术实施例提供一种DTN网络中的消息传输方法，应用于接收节点，包括：若接收节点的传输优先级高于或等于发送节点的传输优先级，则接收发送节点发送的消息副本；若接收节点中空闲的缓存空间大于等于存储消息副本所需的缓存空间，则将消息副本在接收节点的缓存中以第一存储优先级进行存储；向发送节点发送反馈信息，反馈信息用于指示消息副本在接收节点的缓存中以第一存储优先级存储，以使发送节点根据反馈信息将消息副本在发送节点的缓存中以第二存储优先级进行存储，第一存储优先级高于第二存储优先级。一种实施例中，所述方法还包括：若接收节点中空闲的缓存空间小于存储消息副本所需的缓存空间，则根据预设的缓存替换策略删除接收节点中的冗余副本，直至接收节点中空闲的缓存空间大于等于存储消息副本所需的缓存空间，冗余副本是以第二存储优先级存储的消息副本。一种实施例中，所述方法还包括：若接收节点中空闲的缓存空间和接收节点中的冗余副本所占用的缓存空间，大于等于存储消息副本所需的缓存空间，则根据预设的缓存替换策略删除接收节点中的冗余副本。一种实施例中，根据预设的缓存替换策略删除接收节点中的冗余副本，包括：根据接收节点中各冗余副本的存储时间先后顺序和/或存储空间大小顺序，确定待删除的冗余副本。第三方面，本专利技术实施例提供一种DTN网络中的发送节点，包括：至少一个处理器和存储器；存储器存储计算机执行指令；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的DTN网络中的消息传输方法。第四方面，本专利技术实施例提供一种DTN网络中的接收节点，包括：至少一个处理器和存储器；存储器存储计算机执行指令；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如第二方面任一项所述的DTN网络中的消息传输方法。第五方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述任一项所述的DTN网络中的消息传输方法。本专利技术实施例提供的DTN网络中的消息传输方法、节点和存储介质，通过获取接收节点的传输优先级和发送节点的传输优先级，仅将待传输的消息副本发送至传输优先级更高的接收节点，并在接收到接收节点发送的用于指示消息副本在接收节点的缓存中以第一存储优先级存储的反馈信息之后，将消息副本在发送节点的缓存中的存储优先级由第一存储优先级降为第二存储优先级进行存储。通过综合考虑节点的传输优先级和节点的存储性能，对消息副本进行选择性转发，有效地均衡了网络中各节点承担的消息递交责任，避免了无意义的复制和传输，减少了对缓存资源的浪费，且由传输优先级更高的节点承担消息递交责任，能够确保消息递交率；根据消息副本在各节点处的重要程度，对消息副本进行差异化存储，更加有效和合理地利用了缓存资源，有效解决了当前DTN网络中消息副本无差别缓存导致的缓存资源利用效率低下的问题。综上所述，本实施例提供的DTN网络中的消息传输方法能够在保证消息递交率的同时，提高缓存资源的利用效率，兼顾了消息递交率和缓存资源利用效率。附图说明图1为本专利技术提供的DTN网络中的消息传输方法一实施例的流程图；图2为本专利技术提供的DTN网络中的消息传输方法又一实施例的流程图；图3为本专利技术提供的DTN网络中的消息传输方法另一实施例的流程图；图4为本专利技术提供的DTN网络中的消息传输方法又一实施例的流程图；图5为本专利技术提供的DTN网络中的消息传输方法一实施例的信令流程图；图6为本专利技术提供的DTN网络中的消息传输方法一实施例的场景示意图；图7为本专利技术提供的DTN网络中的发送节点一实施例的结构示意图；图8为本专利技术提供的DTN网络中的接收节点一实施例的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DTN网络中的消息传输方法，应用于发送节点，其特征在于，包括：/n获取接收节点的传输优先级和所述发送节点的传输优先级；/n若所述接收节点的传输优先级高于或等于所述发送节点的传输优先级，则将待传输的消息副本发送至所述接收节点，所述消息副本在所述发送节点的缓存中以第一存储优先级存储；/n接收所述接收节点发送的反馈信息；/n若所述反馈信息用于指示所述消息副本在所述接收节点的缓存中以第一存储优先级存储，则将所述消息副本在所述发送节点的缓存中以第二存储优先级进行存储，所述第一存储优先级高于所述第二存储优先级。/n

【技术特征摘要】
1.一种DTN网络中的消息传输方法，应用于发送节点，其特征在于，包括：
获取接收节点的传输优先级和所述发送节点的传输优先级；
若所述接收节点的传输优先级高于或等于所述发送节点的传输优先级，则将待传输的消息副本发送至所述接收节点，所述消息副本在所述发送节点的缓存中以第一存储优先级存储；
接收所述接收节点发送的反馈信息；
若所述反馈信息用于指示所述消息副本在所述接收节点的缓存中以第一存储优先级存储，则将所述消息副本在所述发送节点的缓存中以第二存储优先级进行存储，所述第一存储优先级高于所述第二存储优先级。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输优先级与所述消息副本传输成功的概率正相关。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取接收节点的传输优先级和所述发送节点的传输优先级之前，所述方法还包括：
判断所述接收节点是否为所述消息副本的目的节点；
若所述接收节点为目的节点，则直接将待传输的消息副本发送至所述接收节点。


4.一种DTN网络中的消息传输方法，应用于接收节点，其特征在于，包括：
若所述接收节点的传输优先级高于或等于发送节点的传输优先级，则接收所述发送节点发送的消息副本；
若所述接收节点中空闲的缓存空间大于等于存储所述消息副本所需的缓存空间，则将所述消息副本在所述接收节点的缓存中以第一存储优先级进行存储；
向所述发送节点发送反馈信息，所述反馈信息用于指示所述消息副本在所述接收节点的缓存中以第一存储优先级存储，以使所述发送节点根据所述反馈信息将所述消息副本在所述发送节点的缓存中以第二存储优先级进行存储，所述第一存储优先级高于所述第二存储优先级。


5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷凯，李渝，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44