探究網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的算法

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1移動社會網(wǎng)絡(luò)的定義和分類

MSNs是由多個具有相似興趣或共同點的用戶通過移動電話或平板電腦等移動終端互連的社會網(wǎng)絡(luò)。MSNs結(jié)合了社會網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)(圖1)，兼有社會網(wǎng)絡(luò)的社會性和移動通信網(wǎng)絡(luò)的移動性，是一個涉及用戶社會關(guān)系的移動通信系統(tǒng)。MSNs分為兩類[3][9]：基于Web移動社會網(wǎng)絡(luò)(Web-basedMSNs,WMSNs)和分散式移動社會網(wǎng)絡(luò)(DecentralizedMSNs,DMSNs)。WMSNs是互聯(lián)網(wǎng)上的社會網(wǎng)絡(luò)向著移動化轉(zhuǎn)變，將用戶的數(shù)據(jù)存儲在中心服務(wù)器上。其優(yōu)點是通過當(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)，移動終端之間不需要第三方服務(wù)器的支持，而是以SCF方式進行數(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社會網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，是一類特殊的DTN網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)兩個用戶在各自的通信范圍內(nèi)或相互連接即機會接觸(OpportunisticContacts)時，用Bluetooth或Wi-Fi等無線技術(shù)進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)的一個實例，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的連接是不連續(xù)的、隨著時間波動的，唯一不同的是MSNs中人們的移動是可以預(yù)測的，并且是由個人角色和社會目的驅(qū)動的。文獻(xiàn)指出移動社會網(wǎng)絡(luò)是一種用戶行為可預(yù)測的特殊的AdHoc網(wǎng)絡(luò)，并提出了timecriticalcontentdelivery算法，利用用戶可預(yù)測的社會模式和移動模式提高了消息投遞率，減少了傳輸時延，同時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)點之間的交互，只允許那些較早遇到目的節(jié)點的節(jié)點才保留消息，這就確保了最終到達(dá)目的節(jié)點的消息副本只有一個。SimBet[10]和SimBetTS算法3基于中心度的副本控制路由算法定義：在時間t時，令節(jié)點A的消息集合為AmsgSt、上下文信息集合為AStctxt，相遇節(jié)點是1,nB……,B，節(jié)點攜帶的消息向量是imsgSt、上下文信息是ictxtSt，i1,n，機會路由則遵循規(guī)則：11,,...,,,...,,,1,...,iAnnmsgmsgmsgmsgctxtctxtSttfStStStStStiAn1,,...,,,1,...,iAnctxtctxtctxtctxtSttfStStStiAn其中，t是一個隨機變量，f.是遇到節(jié)點時消息和上下文信息向量的函數(shù)?？刂茝?fù)制(Controlledreplication)算法：節(jié)點產(chǎn)生每個消息的同時會產(chǎn)生一個轉(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實驗環(huán)境設(shè)置和結(jié)果分析

網(wǎng)絡(luò)中共設(shè)置220個節(jié)點，其中200個行人節(jié)點，16個bus節(jié)點，4個car節(jié)點，社區(qū)移動模型中配置了5個興趣點，不同的群組對不同的興趣點設(shè)置不同的吸引概率。分析不同節(jié)點緩存空間下CRCR算法與Epidemic[20]、PRoPhET、SnW[21]算法的性能對比，Epidemic是采用泛洪將消息傳遞給任何一個相遇節(jié)點的多副本算法，SnW是將有限的副本傳遞給有限相遇節(jié)點的副本控制算法，PRoPHET是把消息傳遞給與目標(biāo)節(jié)點相遇概率較大的節(jié)點的多副本算法。假設(shè)節(jié)點之間建立連接時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)和平均傳輸時延方面進行對比實驗，其中CRCR算法和SnW算法中的副本數(shù)均取為10。節(jié)點緩存分別設(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，并且平均傳輸時延和平均跳數(shù)較小，更適合應(yīng)用在節(jié)點間斷性連接、終端能量有限的移動社會網(wǎng)絡(luò)場景中，在確保消息傳輸有效性和不斷提供服務(wù)的同時，能有效使用移動終端有限的資源，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