延遲容忍網(wǎng)絡(luò)中的路由算法研究

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1、第二章現(xiàn)代IIltemet網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)介紹在Intemet上使用的是傳輸控制協(xié)議(TCP)。K囊y：●So講∞or氆姻6n越bnn砸e_-—·_，ConnecledIinkoRou瓣一拜?。Disc∞nected黼冀葉Packet{correspondlngackno唧ledgBmer嚏snotsk酬圖2．1I

2、ltemet中包轉(zhuǎn)發(fā)示例c．網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上中間節(jié)點(diǎn)上傳輸和路由，如果有需要(包的大小超過了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的MTU)，可能還需要對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分割以及重組。．這一層使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議P。d．鏈路層：實(shí)現(xiàn)鏈路層數(shù)據(jù)幀(舭吼e)的傳輸和接收，以及這一層的差錯(cuò)控制。一

3、般使用LANs，PPP協(xié)議。e．物理層：實(shí)現(xiàn)物理鏈路上比特流的傳輸和接收。一般的物理介質(zhì)有5類電纜，雙絞線電話線，同軸電纜，光纖以及I強(qiáng)。提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能的路由器，一般只在c，d，e這三個(gè)低層上實(shí)現(xiàn)，但如果有時(shí)為了維護(hù)路由表，就需要更高層次的介入。下面的圖2．2中顯示了各個(gè)協(xié)議層在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的基本工作機(jī)制。特殊的網(wǎng)絡(luò)中例如傳感器網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星還有有一些別的協(xié)議來實(shí)現(xiàn)這些分層的功能。23現(xiàn)代Internet中睜j封裝(Encapsulation)數(shù)據(jù)包在不同的協(xié)議層會(huì)有不同封裝。每一層都會(huì)將上一層傳過來的數(shù)據(jù)，添加上報(bào)頭從而實(shí)現(xiàn)封裝，這個(gè)報(bào)頭又會(huì)在對(duì)等實(shí)體的相同層次上去掉，

4、然后再數(shù)據(jù)傳給上一層，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸。TCP將應(yīng)用程序數(shù)據(jù)分割為段(segment)，m再將TCP段封裝為數(shù)據(jù)包(data酎鋤s)，然后鏈路層封裝P數(shù)據(jù)包成為數(shù)據(jù)幀(療鋤e)，最后在物理層以連續(xù)比特流的形式來傳輸這些幀。圖2．3顯示了在各層封裝的情況。5第二章現(xiàn)代Internet網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)介紹Appliea60nTransD0ftNehⅣOrl(LjnkPhys}caIApp瓤ca“onLayerLinkLayerSOurcelPU唯'Li畦k2醫(yī)圓圈P晦2．．HOscRoUter圖2．2111temet中的協(xié)議層t．i壁已型!!!!!!!!苧!!：!!蘭!!

5、i!12；；要；竺!!；￡!竺!!j；i；：；。lj：!!!!塑丑翌!!；!．!鬻剮=二二二=二二二二二二二二二二二二二二二]Layer——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————_J墊堅(jiān)!堅(jiān)!皇受Key：-H刪er￡3Us貿(mào)data圖2．3現(xiàn)代intemet中各層的數(shù)據(jù)封裝功能示意圖2．4Internet體系結(jié)構(gòu)中傳輸層的會(huì)話協(xié)議TCP協(xié)議是以會(huì)話方式工作的，或者說是互動(dòng)的。一次TCP傳輸需要源地址和目的地址好幾個(gè)通信來回，如下所示

6、：a．建立連接(SetUp)：三次“Hello”握手。b．報(bào)文的傳輸和確認(rèn)(SegmentTransferandAclmowledgement)：每一個(gè)TCP報(bào)文的傳輸需要目的節(jié)點(diǎn)給與確認(rèn)。6一∞非一囂籬高№哪第二章現(xiàn)代lIltemet網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)介紹c．?dāng)嚅_連接(1酞eDown)：四次“Goodbye’’握手。圖2．4說明了傳輸層會(huì)話功能。一SF蟛hron娩e《SyN)——————————◆●—--—·一Syn·ohronjze．．Ackno蚺ded9e《sYN·Ac喲一一Ackn塒^，Ied9ecAcK)——————————--?！猒__———●TCPSe9men

7、￡3ed加陽ns靜?--??一，}oad打袷耐ect筘力呵e帕f???●——————————一Ackna“ed口e(AcK3)一—————————-T∞S99刪4————————一圖2．4TCP層的會(huì)話功能D畸sHnatjon建立連接階段由源節(jié)點(diǎn)發(fā)出SYN報(bào)文要求與目的節(jié)點(diǎn)建立連接，目的節(jié)點(diǎn)再發(fā)送會(huì)一個(gè)SYN+ACK報(bào)文對(duì)于源節(jié)點(diǎn)發(fā)出的SYN報(bào)文進(jìn)行確認(rèn)，然后源節(jié)點(diǎn)再發(fā)送～個(gè)ACK對(duì)于目的節(jié)點(diǎn)剛剛發(fā)送的SⅥ、i+ACK進(jìn)行確認(rèn)，這時(shí)一個(gè)連接就建立好了，以后就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。源節(jié)點(diǎn)在傳輸報(bào)文的時(shí)候需要目的節(jié)點(diǎn)對(duì)這個(gè)報(bào)文進(jìn)行確認(rèn)，如果長時(shí)間沒有確認(rèn)的話就會(huì)使

8、用超時(shí)機(jī)制進(jìn)行重傳，如圖2．4中的TCPSegment3。當(dāng)所有的報(bào)文傳輸結(jié)束之后需要斷開連接時(shí)，源節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)送一個(gè)FIN報(bào)文給目的節(jié)點(diǎn)，目的節(jié)點(diǎn)回發(fā)一個(gè)ACK進(jìn)行確認(rèn)，這是源節(jié)點(diǎn)不再傳輸任何數(shù)據(jù)給目的節(jié)點(diǎn)，當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)也不需要向源節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，目的節(jié)點(diǎn)也會(huì)給源節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)FIN報(bào)文，當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)確認(rèn)了這個(gè)FIN報(bào)文時(shí)，這個(gè)連接就會(huì)完全斷開，源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間不再傳輸任何數(shù)據(jù)。TCP協(xié)議層只在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)兩個(gè)端之間工作，在中間節(jié)點(diǎn)上數(shù)據(jù)包只傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層，由網(wǎng)絡(luò)層的路由器負(fù)責(zé)路由選擇轉(zhuǎn)發(fā)，如圖2．5所示。7第二章現(xiàn)代Intemet網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)介紹