Delay-tolerant networking

Delay-tolerant networking is een benadering van computernetwerk architectuur die is bedoeld om de technische problemen in heterogene netwerken die continue netwerkconnectiviteit kunnen missen pakken. Voorbeelden van dergelijke netwerken zijn die actief zijn in mobiele of extreme aardse omgevingen of geplande netwerken in de ruimte.

Onlangs heeft de term verstoring-tolerante netwerken valuta opgedaan in de Verenigde Staten als gevolg van de steun van DARPA, die vele DTN projecten heeft gefinancierd. Verstoring kan optreden omdat de grenzen van draadloze zendbereik, sparsity mobiele knooppunten, energiebronnen, aanval, en lawaai.

Geschiedenis

In de jaren 1970, aangespoord door de afnemende grootte van computers, onderzoekers begonnen met het ontwikkelen van technologie voor de routering tussen niet-vaste locaties van computers. Terwijl het gebied van ad hoc routing inactief was gedurende de jaren 1980, het wijdverbreide gebruik van draadloze protocollen reinvigorated het veld in de jaren 1990 als mobiele ad hoc netwerken en voertuigen ad hoc netwerken werd gebieden van toenemend belang.

Gelijktijdig met de MANET activiteiten, had DARPA NASA, MITRE en anderen gefinancierd om een ​​voorstel voor de Interplanetary internet te ontwikkelen. Internet pionier Vint Cerf en anderen ontwikkelde de eerste IPN architectuur, met betrekking tot de noodzaak van netwerktechnologieën die kan omgaan met de aanzienlijke vertragingen en packet corruptie van deep-space communicatie. In 2002, Kevin Fall begonnen met een aantal van de ideeën in het ontwerp IPN aanpassen aan aardse netwerken en de term vertraging tolerante netwerken en het DTN acroniem. Een paper gepubliceerd in 2003 SIGCOMM conferentie geeft de motivatie voor DTN's. De mid-jaren 2000 bracht toegenomen belangstelling DTN's, waaronder een groeiend aantal academische conferenties over vertraging en verstoring-tolerante netwerken en groeiende interesse in het combineren van werk van sensor netwerken en Manets met het werk op DTN. Dit veld zag veel optimalisaties op klassieke ad hoc en delay-tolerant networking algoritmen en begon factoren zoals veiligheid, betrouwbaarheid, controleerbaarheid, en andere gebieden van onderzoek dat goed begrepen worden in de traditionele computer netwerken te onderzoeken.

Routing

De mogelijkheid om transporteren of route data van een bron naar een bestemming een fundamenteel vermogen alle communicatienetwerken moet hebben. Vertraging en onderbreking-tolerante netwerken worden gekenmerkt door hun gebrek aan connectiviteit, wat resulteert in een gebrek aan ogenblikkelijke end-to-end pad. In deze uitdagende omgeving, populaire ad hoc routing protocollen zoals AODV en DSR niet om routes te vestigen. Dit komt door deze protocollen proberen om eerst een volledige route vast te stellen en vervolgens, nadat de route is ingesteld, zendt de feitelijke gegevens. Wanneer echter momentane end-to-end paden zijn moeilijk of onmogelijk te bepalen, moet routeringsprotocollen naar een "opslaan en verder" -benadering, waarbij data stapsgewijs wordt verplaatst en opgeslagen gehele netwerk in de hoop dat het uiteindelijk zijn bestemming bereikt. Een algemeen toegepast om de waarschijnlijkheid van een bericht met succes overgebracht maximaliseren is veel kopieën van de boodschap herhalen in de hoop dat men zal slagen bereiken zijn bestemming. Dit is alleen mogelijk in netwerken met grote hoeveelheden lokale opslag en internodium bandbreedte ten opzichte van de verwachte verkeer. In veel voorkomend probleem ruimtes, wordt deze inefficiëntie gecompenseerd door de toegenomen efficiëntie en kortere levertijden mogelijk gemaakt door het nemen van maximaal profiteren van beschikbare ongepland forwarding mogelijkheden. In anderen, indien beschikbaar opslag en doorvoer internodium kansen strakker worden beperkt, is een meer discrimineren algoritme nodig.

Andere punten van zorg

Bundle protocollen

Bij de inspanningen om een ​​gemeenschappelijk kader te bieden voor het algoritme en applicatie-ontwikkeling in DTN's, werden RFC 4838 en RFC 5050 gepubliceerd in 2007 tot een gemeenschappelijk abstractie naar software die op verstoorde netwerken definiëren. Algemeen bekend als het Protocol Bundle, dit protocol definieert een serie aaneengesloten datablokken als een bundel, waarbij elke bundel bevat voldoende semantische informatie om de aanvraag om vooruitgang te boeken waar een individu blok niet. Bundels worden gerouteerd in een winkel en doorsturen manier tussen de deelnemende nodes dan gevarieerd vervoer netwerktechnologieën. Het transport lagen die de bundels binnen hun lokale netwerken worden genoemd bundel convergentie lagen. De bundel architectuur werkt dus als een overlay-netwerk, het verstrekken van een nieuwe naamgeving architectuur op basis van Endpoint Identifiers en grofkorrelige klasse dienstenaanbod.

Protocollen met behulp van bundeling moet voorkeuren applicatie-niveau te benutten voor het verzenden van pakketten via een netwerk. Vanwege de winkel en doorsturen aard van de vertraging-tolerante protocollen, kan routing oplossingen voor vertraging tolerante netwerken profiteren van de blootstelling aan applicatielaag informatie. Bijvoorbeeld, kan het netwerk scheduling beïnvloed worden als applicatie data in zijn geheel moet worden ontvangen, snel, of zonder variatie in packet delay. Bundel protocollen verzamelen toepassing gegevens in bundels die over heterogene netwerkconfiguraties kan worden verzonden met high-level service garanties. De service garanties zijn over het algemeen bepaald door de applicatie-niveau, en de RFC 5050 Bundle Protocol specificatie bevat "bulk", "normaal" en "versnelde" markeringen.

Veiligheid

Het aanpakken van veiligheidsvraagstukken heeft een belangrijke focus van de bundel protocol geweest.

Bezorgdheid over de veiligheid voor de vertraging-tolerante netwerken variëren afhankelijk van de omgeving en de toepassing, hoewel authenticatie en privacy zijn vaak kritisch. Deze veiligheidsgaranties zijn moeilijk vast te stellen in een netwerk zonder blijvende connectiviteit omdat het netwerk belemmert ingewikkelde cryptografische protocollen, belemmert sleutel uitwisseling, en elk apparaat moet andere intermitterend zichtbaar apparaten te identificeren. Oplossingen zijn doorgaans gewijzigd ten opzichte van mobiele ad hoc netwerken en gedistribueerde veiligheidsonderzoek, zoals het gebruik van gedistribueerde certificaatautoriteiten en PKI regelingen. Originele oplossingen van de delay-tolerante onderzoeksgemeenschap omvatten: 1) het gebruik van identiteit versleuteling waarmee nodes informatie versleuteld met de publieke identifier ontvangt; en 2) het gebruik van verzegelde tafels met een roddelen protocol;

Onderzoeksinspanningen

Verschillende onderzoeksinspanningen zijn momenteel onderzoek naar de problemen in verband met DTN:

  • De de Delay-Tolerant Networking Research Group.
  • De technologie en infrastructuur voor de ontwikkeling van regio's project bij UC Berkeley
  • De Bytewalla onderzoeksproject aan het Koninklijk Instituut voor Technologie, KTH
  • De KioskNet onderzoek aan de Universiteit van Waterloo.
  • De DieselNet onderzoek aan de Universiteit van Massachusetts Amherst, Amherst.
  • De ResiliNets Research Initiative aan de Universiteit van Kansas en de Lancaster University.
  • Het onderzoeksproject Haggle EU.
  • De Space Center Internetworking EU / KP7 project bij de Democritus Universiteit van Thracië.
  • De N4C EU / FP7 onderzoeksproject.
  • De WNaN DARPA-project.
  • De EMMA en OPTRACOM projecten aan de TU Braunschweig
  • Het DTN netwerken op Helsinki University of Technology.
  • De SARAH-project, gefinancierd door de Franse Nationale Research Agency.
  • De ontwikkeling van de DoDWAN platform aan de Universiteit van Zuid-Bretagne.
  • De menigte project, gefinancierd door de Franse Nationale Research Agency.
  • De PodNet project bij KTH Stockholm en ETH Zürich.

Sommige onderzoeksinspanningen kijken DTN de Interplanetary internet door het onderzoeken van het gebruik van het protocol Bundle in de ruimte:

  • De Saratoga project aan de Universiteit van Surrey, dat was de eerste die de bundel protocol te testen in de ruimte op de UK-DMC Ramp Monitoring Constellation satelliet in 2008.
  • JPL NASA's Deep Impact Netwerk Experiment aan boord van de Deep Impact / EPOXI ruimtevaartuig.
  • BioServe Space Technologies, een van de eerste lading ontwikkelaars om de DTN technologie toe te passen, heeft gebruikt hun CGBA ladingen aan boord van het ISS, die computationele / communicatieplatforms bieden, om de DTN-protocol te implementeren.
  • NASA, ESA Met Experimentele Interplanetary internet om Robot Test Van International Space Station
(0)
(0)
Commentaren - 0
Geen commentaar

Voeg een reactie

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tekens over: 3000
captcha