探究網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的算法

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1移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的定義和分類

MSNs是由多個(gè)具有相似興趣或共同點(diǎn)的用戶通過移動(dòng)電話或平板電腦等移動(dòng)終端互連的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。MSNs結(jié)合了社會(huì)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(圖1)，兼有社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的社會(huì)性和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性，是一個(gè)涉及用戶社會(huì)關(guān)系的移動(dòng)通信系統(tǒng)。MSNs分為兩類[3][9]：基于Web移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)(Web-basedMSNs,WMSNs)和分散式移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)(DecentralizedMSNs,DMSNs)。WMSNs是互聯(lián)網(wǎng)上的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)向著移動(dòng)化轉(zhuǎn)變，將用戶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在中心服務(wù)器上。其優(yōu)點(diǎn)是通過當(dāng)前可用基礎(chǔ)設(shè)施能夠獲得高質(zhì)量的服務(wù)，缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中的流量都要經(jīng)過hub，可能引起瓶頸。DMSNs是智能終端以自組織的方式組網(wǎng)，移動(dòng)終端之間不需要第三方服務(wù)器的支持，而是以SCF方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，MSNs中的信息由用戶產(chǎn)生，用戶之間在基于相同的興趣組成社區(qū)中傳輸數(shù)據(jù)，這類MSNs是基于分布式的移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，是一類特殊的DTN網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)兩個(gè)用戶在各自的通信范圍內(nèi)或相互連接即機(jī)會(huì)接觸(OpportunisticContacts)時(shí)，用Bluetooth或Wi-Fi等無線技術(shù)進(jìn)行信息的交換和分享。

2路由算法研究現(xiàn)狀

MSNs是DTN網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)例，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的連接是不連續(xù)的、隨著時(shí)間波動(dòng)的，唯一不同的是MSNs中人們的移動(dòng)是可以預(yù)測(cè)的，并且是由個(gè)人角色和社會(huì)目的驅(qū)動(dòng)的。文獻(xiàn)指出移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)是一種用戶行為可預(yù)測(cè)的特殊的AdHoc網(wǎng)絡(luò)，并提出了timecriticalcontentdelivery算法，利用用戶可預(yù)測(cè)的社會(huì)模式和移動(dòng)模式提高了消息投遞率，減少了傳輸時(shí)延，同時(shí)也減小了因泛洪造成的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。文獻(xiàn)采用生成樹的概念減少消息副本，通過攜帶相同消息節(jié)點(diǎn)之間的交互，只允許那些較早遇到目的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)才保留消息，這就確保了最終到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的消息副本只有一個(gè)。SimBet[10]和SimBetTS算法3基于中心度的副本控制路由算法定義：在時(shí)間t時(shí)，令節(jié)點(diǎn)A的消息集合為AmsgSt、上下文信息集合為AStctxt，相遇節(jié)點(diǎn)是1,nB……,B，節(jié)點(diǎn)攜帶的消息向量是imsgSt、上下文信息是ictxtSt，i1,n，機(jī)會(huì)路由則遵循規(guī)則：11,,...,,,...,,,1,...,iAnnmsgmsgmsgmsgctxtctxtSttfStStStStStiAn1,,...,,,1,...,iAnctxtctxtctxtctxtSttfStStStiAn其中，t是一個(gè)隨機(jī)變量，f.是遇到節(jié)點(diǎn)時(shí)消息和上下文信息向量的函數(shù)?？刂茝?fù)制(Controlledreplication)算法：節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生每個(gè)消息的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)fwdm1，該數(shù)表明網(wǎng)絡(luò)中存在的最大消息副本數(shù)。如果BmsgmSt，那么1BBmsgmsgfwdmSttStm，或者1BBmsgmsgfwdmSttSt。

3實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)置和結(jié)果分析

網(wǎng)絡(luò)中共設(shè)置220個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中200個(gè)行人節(jié)點(diǎn)，16個(gè)bus節(jié)點(diǎn)，4個(gè)car節(jié)點(diǎn)，社區(qū)移動(dòng)模型中配置了5個(gè)興趣點(diǎn)，不同的群組對(duì)不同的興趣點(diǎn)設(shè)置不同的吸引概率。分析不同節(jié)點(diǎn)緩存空間下CRCR算法與Epidemic[20]、PRoPhET、SnW[21]算法的性能對(duì)比，Epidemic是采用泛洪將消息傳遞給任何一個(gè)相遇節(jié)點(diǎn)的多副本算法，SnW是將有限的副本傳遞給有限相遇節(jié)點(diǎn)的副本控制算法，PRoPHET是把消息傳遞給與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)相遇概率較大的節(jié)點(diǎn)的多副本算法。假設(shè)節(jié)點(diǎn)之間建立連接時(shí)能夠完成信息的傳輸，主要從傳輸成功投遞率、網(wǎng)絡(luò)開銷、路由效率、平均跳數(shù)和平均傳輸時(shí)延方面進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其中CRCR算法和SnW算法中的副本數(shù)均取為10。節(jié)點(diǎn)緩存分別設(shè)置為1M、2M、3M、4M、5M、10M、15M、20M、25M、30M。

4結(jié)束語

路由算法具有較高的消息投遞率和路由效率，并且平均傳輸時(shí)延和平均跳數(shù)較小，更適合應(yīng)用在節(jié)點(diǎn)間斷性連接、終端能量有限的移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景中，在確保消息傳輸有效性和不斷提供服務(wù)的同時(shí)，能有效使用移動(dòng)終端有限的資源，節(jié)約終端資源。

作者：張力生 董利亭 張學(xué)旺 單位：重慶電大學(xué)軟件學(xué)院