专利名称：容延网络中网络节点存储器拥塞的处理方法
技术领域：
本发明主要涉及到网络通信领域，特指一种适应于容延网络的拥塞节点处理方 法。
背景技术：
现有的Internet体系结构和TCP/IP协议族以及在此基础上进行改进的许多协议 都无法很好的适应长时延链路和间歇性链接的网络，当通信节点能量和存储资源限制十分 有限时，问题将更加恶化。在挑战网络环境中，如Ad-hoc网、无线传感器网、军事移动网、 卫星网等，由于节点的快速移动性和链接的时常中断性，网络中没有“端到端”的连接，并 且许多异构的区域网络因为各自独立的应用而使用自己的独有协议，网络中充斥着各种协 议标准，使得实现网络互联互通比较困难，所以需要建立一种新的网络体系结构，用以满足 在没有端到端连接并且网络节点资源极其有限条件下的网络报文的可靠传输，这就促成了 一种新的称为“容延网络”的新型网络体系的兴起。容延网络又叫容迟网络，它不满足端 到端路径存在和低延时等传统Internet中的基本假设，它采用了一系列不同于Internet 的设计数据束代替报文分组、可靠安全的逐跳路由(hop-by-hop)传输代替终端到终端 (end-to-end)、基于名称的路由代替基于地址的路由、部分连接网络图代替全连接网络图。 同时，它的协议在不改变原有网络协议体系结构的基础上，在传输层和应用层之间添加了 一个“束(Bundle)层”，使用面向信息的“存储-转发”模式管理异构网络中的数据束的转 发，尤其是采用保管传送(Custody Transfer)机制处理挑战网络间的频繁断开、高延迟、异 构性和多相性(不对称性)等问题，保证通信数据在复杂网络环境中的可靠传输。保管传 送机制通过逐跳确认实现了数据传输的可靠性，同时能够尽快地释放通信节点的中继存储 器资源，提高网络存储资源的利用率。但是为了满足持久性的要求，一个通信节点通常不能 释放没有完成保管传送的报文，因此它的存储器面临最终被耗尽的危险，而这种情况很容 易导致该通信节点没有足够的存储器资源去承担后来的必须要通过它的其他报文，即使这 些报文的输出链路当时是可用的也无法让其通过本该通信节点，在某些情况甚至可能造成 链路丢弃报文，因此由于通信节点的存储器资源耗尽，必然会导致通信效率的降低、通信质 量的下降。现有的针对容延网络中的存储器被耗尽时的处理办法有基于滑动窗口的缓冲管 理方法、丢弃报文或将报文转移。由于容延网络通信链路连接的间歇性、非对称性和数据传 输的长时延等特性，基于滑动窗口的缓冲管理方法极有可能再次导致当前保管者的上游节 点发生拥塞；丢弃报文的思想显然是不符合报文可靠性传输要求的，只能作为被动的解决 方案加以实施；因此，在研究容延网络的缓冲管理时应重点考虑转移报文的方法以保证通 信的可靠性。如果网络的所有信息都预先知道(如通信量、缓冲器状态、拓扑变化)，可以使 用一个线性方程计算最佳的传输方案，通过使用没有发生拥塞的存储器或者链路有效地进 行数据传输，然而，这个方法实际的计算量相当大，对于部分数据处理能力较弱的容延网络 节点而言是不适合的；近年来，相关的研究人员针对容延网络的特点，提出了一些常规路由策略，这些策略使用一些可统计的网络信息，实现数据的可靠传输，但是在这些路由策略中 基本上没有涉及到通信节点出现拥塞时的处理方案。因此，在没有端到端连通性保证的容 延网络中，一个当网络节点出现拥塞时解决可靠的网络通信的方法对于容延网络完成可靠 的通信是非常关键的。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一 种针对性更强、能够更合理和更高效地防止网络节点拥塞、提高网络节点存储器利用率、报 文传输可靠性和报文传输率的容延网络中网络节点存储器拥塞的处理方法，尤其适用于通 信量大以及突发通信量的容延网络。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案一种容延网络中网络节点存储器拥塞的处理方法，其特征在于，步骤为(1)、当容延网络中的拥塞节点收到新的报文保管请求后，拥塞节点首先判断节点 存储器中报文的复制次数，并根据复制次数来选择采用报文丢弃或者报文转移的方法；(2)、当拥塞节点中存在复制次数大于设定门限值的报文，则选用报文丢弃的方法 缓解节点拥塞；选用报文丢弃方法时，选择符合丢弃的一个最佳报文用以丢弃，以缓解节点 拥塞；(3)、当拥塞节点中不存在复制次数大于设定门限值的报文，则选用报文转移的方 法缓解节点拥塞；选用报文转移方法时，选择符合转移的一个或者多个最佳报文用以转移； 在找到用以转移的最佳报文后，查找用于存储该待转移报文且转移成本最低的目标节点， 然后将上述待转移报文转移至该目标节点，重复上述步骤直到拥塞节点拥有足够的空闲节 点存储器空间存放新报文为止；(4)、拥塞节点接收新报文并转发。作为本发明的进一步改进所述容延网络中所有报文都在头文件中设有报文类型标志状态位和报文复制次 数标志状态位，所述报文类型状态位用以标记出单副本报文和多副本报文，所述报文复制 次数状态位用以标记报文复制的次数。所述步骤(1)中，拥塞节点首先遍历节点存储器中各报文的报文类型标志状态位 和报文复制次数标志状态位；如果报文中报文类型状态位为多副本报文标志的，进而查看 报文复制次数状态位，如果报文复制次数状态位的数值大于设定门限值时，则选用报文丢 弃方法，如果该状态位小于门限值，则选用报文转移方法；如果拥塞节点中报文类型状态位 全为单副本报文标志的，则只能选用报文转移的方法。所述步骤(2)中，采用两级筛选来选择被丢弃的报文第一级筛选包括三个步骤2_11、判断请求保管的报文是否优先级最低；2-12、判 断请求保管的报文是否是最迟可用路由；2-13、判断请求保管的报文复制次数是否大于设 定门限值，上述三步判断有一个结果为是时，拥塞节点拒绝接收该请求保管的报文，三步判 断的结果都为否时，进入第二级筛选；第二级筛选包括三个步骤2_21、判断节点中是否存在这样的报文Vi，即报文VI 丢弃后能空闲出足够的空间来容纳请求保管的报文，如果判断是否，拥塞节点拒绝接收请求保管的报文，如果是则直接进入；2-22、判断报文Vi是否是最迟可用路由；2-23、判断报 文Vi是否是最长生存期报文；上述步骤2-22和2-23中如果有一个结果为是，则将选出的 报文Vi丢弃；如果上述步骤2-22和2-23的判断结果均为否时，拥塞节点拒绝接收请求保 管的报文，并调用转移报文的方法。所述步骤(3)中，采用两级筛选来选择被转移的报文第一级筛选包括三个步骤3_11、判断请求保管的报文复制次数是否大于设定门 限值；3-12、判断请求保管的报文是否优先级最低；3-13、判断请求保管的报文是否是最迟 可用路由；上述三步判断有一个结果为是时，拥塞节点拒绝接收该请求保管的报文，三步判 断的结果都为否时，进入第二级筛选；第二级筛选包括三个步骤3_21、判断拥塞节点中是否存在这样的一个报文Wi， 即Wi转移后能空闲出足够的空间来容纳请求保管的报文，如果判断结果为是，则直接进入 第二步，如果判断结果为否，则循环查找多个报文，直到多个报文一起转移后能够为请求保 管的报文空闲出足够的空间，则进入下面的步骤；3-22、判断报文Wi或者多个报文是否是 相对最迟可用路由；3-23、判断报文Wi或者多个报文是否是相对最长生存期报文；如果上 述步骤3-22和3-23的判断结果都为否时，拥塞节点拒绝接收请求保管的报文；如果上述步 骤3-22和3-23的判断结果有一个为是时，则将选出的报文Wi或者多个报文待转移，并调 用代理节点选择方法。所述代理节点选择方法为首先根据环形搜索ERS规则查找满足条件的代理节 点，查找跳数范围最大定为2跳，当找到满足条件的代理节点，则将被转移报文发送到该代 理节点；如果没有找到合适的代理节点，则进而判断报文Wi的复制次数，复制次数大于N/2 时丢弃该报文，复制次数小于N/2时，拥塞节点拒绝接收请求保管的报文，其中N为设定门 限值；当报文Wi转移后，不足以为被转移报文空闲出足够的存储空间，则循环将选择待转 移的多个报文依次发送到代理节点，直至为被转移报文空闲出足够的存储空间。与现有技术相比，本发明的优点在于1.本发明是通过区别对待不同报文分发机制下的不同复制次数的报文，采取不同 的报文处理策略来缓解节点拥塞的，对多副本报文(指复制次数大于设定门限值N次的报 文)采取直接丢弃的方法来缓解节点拥塞，这种丢弃的策略可以快速缓解拥塞；而对于单/ 有限副本报文(有限副本报文指复制次数小于N的报文)则采用报文转移的方法来缓解节 点拥塞。2.本发明中采用报文丢弃方法，该方法充分考虑到报文转移的方法对单副本报文 路由最适合，而对于多副本报文路由尤其是洪泛路由是不合适的，洪泛路由和多副本报文 路由因为报文副本在网络节点中数量过多，对这些报文在部分拥塞节点进行转移，显然是 没有必要而且是得不偿失的，应该采取直接丢弃的策略来缓解节点拥塞，该方法在拥塞节 点中存在复制次数大于N次的报文时，在极小幅增加度丢包率的代价下，有效提高整个网 络的吞吐能力、提高网络的突发承受能力，可以获得更高的报文传输比、更低网络开销比， 提高了数据传输的可靠性。3.本发明中采用报文转移的方法，是将拥塞节点存储器中的报文扩展转移到其周 边的代理节点来为接收新报文提供存空闲的存储器空间，扩展延伸了节点存储器的资源、 合理调配网络上其他节点的存储器资源，有效地解决了容延网络中的节点拥塞而造成报文丢失的问题，有效提高整个网络的吞吐能力、提高网络的突发承受能力，可以获得更高的报 文传输比、更低的丢包比和网络开销比，提高了数据传输的可靠性。在筛选被转移报文的时 候，通过对新报文的选择策略和对节点存储器中报文的筛选策略，选择策略可以合理拒绝 优先级最低或者可用路径最迟新报文，保证对新报文接收高效、合理，并能获得最大的带宽 利用率；筛选策略可以筛选出可用路径最迟的报文或者最长生存期的报文，如果筛选失败 则拒收新报文，因此整个网络中被丢弃的报文最少，最大限度的保证报文传输。此外，代理 节点接收转移报文以后，会根据路由信息主动对转移报文进行转发、生存期满则主动删除， 因此可以有效提高整个网络中所有节点的协同处理能力，有效提高整个网络的吞吐能力。4.本发明通过判断报文复制次数来选择不同报文处理方法的机制，因此可以更有 针对性、更合理、更高效的防止网络节点拥塞，可以提高网络节点存储器利用率、报文传输 可靠性和报文传输率，可以降低丢包率和网络开销，尤其适用于通信量大以及突发通信量 的容延网络。
图1是本发明实施例的总体处理流程示意图；图2是本发明实施例中被丢弃报文选择策略和筛选策略的流程示意图；图3是本发明实施例中被转移报文选择策略和筛选策略的流程示意图；图4是本发明实施例中查找代理节点的流程示意图。
具体实施例方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。如图1所示，在容延网络中，当某个拥塞节点接收到一个新的报文的保管请求时， 应用本发明的处理方法。其实施步骤如下(1)当容延网络中的拥塞节点收到新的报文保管请求后，拥塞节点首先判断节点 存储器中报文的复制次数，并根据复制次数来选择采用报文丢弃或者报文转移的方法；(2)、当拥塞节点中存在复制次数大于设定门限值的报文，则选用报文丢弃的方法 缓解节点拥塞；选用报文丢弃方法时，利用Drop策略选择符合丢弃的一个最佳报文用以丢 弃，以缓解节点拥塞；(3)、当拥塞节点中不存在复制次数大于设定门限值的报文，则选用报文转移的方 法缓解节点拥塞；选用报文转移方法时，利用Push策略选择符合转移的一个或者多个最佳 报文用以转移；在找到用以转移的最佳报文后，查找用于存储该待转移报文且转移成本最 低的目标节点，然后将上述待转移报文转移至该目标节点，重复上述步骤直到拥塞节点拥 有足够的空闲节点存储器空间存放新报文为止；(4)、拥塞节点接收新报文并转发。在本发明中，为了能够快速区别多副本报文和单副本报文，事先为容延网络中传 输的每一个报文加上报文类型标志，为了后面便于选择缓解拥塞的不同的报文处理方法， 还为多副本报文加上复制次数标志，用以在组合算法开始阶段判断将要处理的报文是属于 单副本报文还是属于多副本报文，以及属于复制次数大于N次还是小于N次的多副本报文， 以便选择不同的报文拥塞控制算法。标志状态位的设定如下表
通过判断报文头文件中报文类型状态位和复制次数状态位来选择拥塞控制策略， 当拥塞产生时，拥塞节点遍历存储队列中报文的头文件，如果发现有标志位为“ 1”状态的报 文，则进一步考察这些标志位为“1”的报文复制次数状态位，设定一个复制次数状态位门限 值N，当复制次数X > N时，将选择报文丢弃拥塞控制策略运行；当复制次数X < N时，将选 择报文转移拥塞控制策略运行。如果报文类型状态位处于“0”状态，无需考查复制次数状 态位(此时复制次数状态位为空，即“0000”)，这个时候组合算法将自动选择报文转移拥塞 控制策略继续往下运行。在真实网络环境中N的取值依赖于网络传输过程中一个时间段内 每个原始报文复制的次数的平均统计值，该值属于历史经验知识的范畴。设网络中节点数量为C，节点间全部一跳链路连接的概率为P，有如下公式N = C(l-P)其中，C为网络域内全部节点的数量，P属于网络链接知识库，来源于网络连接经 验值积累，p G (0，1)，取值精确到小数点后一位。从上述公式可以看出，当P — 0的时候， 即链路连接可能性越来越小的时候，为了加大报文传输成功的可能性，网络中应该存在更 多的报文副本，所以应该提高门限值；而当P — 1的时候，即链路连接可能性越来越高的时 候，适当降低门限值，在拥塞时适当减少报文副本并不会对报文传输成功率带来太大影响。报文类型标志位在报文开始传输的最初源节点便记录在报文的头文件中，对于单 副本报文因为没有继续复制，所以报文类型和复制次数状态位始终不变，而对于多副本报 文报文类型状态位也在最初源节点便确定并记录在报文头文件中，但是多副本报文的复制 次数状态位是要随着报文的不断复制而递加的，每复制一次递加一位，考虑到节约节点资 源，规定当复制次数状态位X递加到大于门限值N的时候，递加过程结束。对于N的值的递 加，由于报文的复制可能是一个节点复制然后传送的，而在很多情况下是经过多个节点同 时进行复制传染的，那么对于第二种情况，递加N值仅仅是在一条路径上有效，出现这种情 况对丢弃操作并没有实质性的影响，对于一条路径上复制次数已经大于N次的报文，更应 该丢弃，因为经过多条路径的复制传染，该报文的副本早已多于N个了，甚至可能是N的若 干倍。因为X > N被丢弃的报文有两种情况(1)报文已成功传送到目的节点，其副本仍 在网络节点中存储并复制传染；(2)报文没有成功传递到目的节点，只能通过其它携带该 报文副本的节点在网络中传染。对于第一种情况，在报文到达目的节点，删除报文的应答消 息还未到达各个拥有此报文副本的节点的时候，丢弃了复制次数大于N的报文，及时清空 了无用报文，提高了存储空间利用率，缓解了节点拥塞；对于第二种情况，删除的是复制次 数大于N的报文，此时网络中至少还有N个同样的报文副本在传输，虽然这种情况下比网 络中拥有更多该报文副本的时候传递的时延可能会有所增大，但是由于缓解了网络中某些 节点的拥塞，同时可能有很多这样的复制次数大于N次的报文存在于网络中，那么在拥塞时候将这些报文删除，将极大的缓解整个网络的拥塞状况，由于链路的畅通，从某种程度上 弥补了报文副本减少带来的问题，而且由于通畅的链路报文有可能会更加早的到达目的节 点。因此当网络中出现节点拥塞时这种方法简单高效。如图2所示，为本实施例中被丢弃报文选择策略和筛选策略的流程示意图。本发 明的拥塞节点n接收到一个新的报文m的保管请求后发现节点拥塞(1)首先实施报文处理方法选择机制针对本地报文实施报文复制次数判断进而 选择报文处理方法，拥塞节点遍历存储空间中的报文，读取每个报文头文件中复制次数状 态位X，并与门限值N作比较，如果X > N，则选择报文丢弃方法，如果节点中没有找到复制 次数大于N的报文，则选择报文转移方法，首先选择多副本报文中X < N的而且复制次数最 大的报文进行报文转移处理，当只有单报文存在时才对单报文进行转移操作。(2)如果报文复制次数大于N次，则针对新报文m实施丢弃策略拥塞节点n读取 报文m的请求信息，如果报文m满足优先级比节点存储器中的所有报文优先级都低，或者报 文m的路由路径比节点存储器中的所有报文的路由路径都更迟可用，或者报文m的复制次 数大于N次，则拒绝保管新报文m，否者就表示通过了第一级筛选，进入第二级筛选。第二级 筛选时，拥塞节点n开始为存储新报文m实施被丢弃报文Vi的筛选策略拥塞节点n首先 首先列出节点存储器内占用空间大于或等于报文m的报文集合V，如果集合V为空，则拒绝 保管新报文m，如果集合不为空，则针对集合V，首先在集合V中查找路由路径最迟可用的报 文Vi，如果本次查找结果为空，再在集合V中查找生存期最长的报文Vi，如果本次筛选结果 仍然为空，拥塞节点拒绝接收该新报文m并开始报文转移的方法，否则就对Vi实施丢弃。如图3所示，为本实施例中被转移报文选择策略和筛选策略的流程示意图。本发 明的拥塞节点n接收到一个新的报文m的保管请求后发现节点拥塞，并且报文复制次数小 于N次，则针对新报文m实施选择策略拥塞节点n读取报文m的请求信息，如果报文m的 优先级比节点存储器中的所有报文优先级都低，或者报文m的路由路径比节点存储器中的 所有报文的路由路径都更迟可用，则拒绝保管新报文m，否则就表示通过了第一级筛选，进 入第二级筛选。第二级筛选时，拥塞节点n开始为存储新报文m实施待转移报文Wi的筛选 策略拥塞节点n首先列出节点存储器内占用空间大于或等于报文m的报文集合W，如果集 合W为空，则将节点存储器中的所有报文作为集合W。在确定集合W后，拥塞节点n读取路 由表信息，首先在集合W中查找路由路径最迟可用的报文Wi，如果本次查找结果为空，再在 集合W中查找生存期最长的报文Wi，如果本次筛选结果仍然为空，拥塞节点拒绝接收该新 报文m，否则就进入用于存储待转移报文Wi的代理节点选择阶段。其中，Wi代表待转移的 报文，当i = 1的时候，Wi代表第一个待转移的报文，Ci代表第一个待转移报文转移存储的 代理节点；当i = 2的时候Wi代表第二个待转移的报文，Ci代表第二个待转移报文转移存 储的代理节点，依此类推。筛选策略通过对节点存储队列中的报文的逐层筛选，这能够保证优先级较高且在 较短时间内完成转发的报文被保管，优先级最低、最晚才能够建立转发链路、生存期最长的 报文被转移，保证了数据传输的可靠性。而首先通过对比报文大小生成集合W，一方面可 以缩小对存储队列中报文的筛选范围，减少被转移报文选择算法的运算量和系统资源占用 率，另一方面还能避免完成筛选并将报文转移到代理节点后，拥塞的保管者节点仍然没有 足够的存储空间保管发出请求的报文，该节点还需要多次执行被转移报文选择和代理节点选择操作，导致增加许多无谓的运算开销和处理时延，造成网络性能的下降。在整个选择和 筛选过程中，使用优先级保证了最紧急的报文能够得到可靠地传输，最迟可用路由报文的 选择使得在具有确定的路由信息和有限的链路资源的容延网络通信中报文得到最合理转 发保证，最长生存期确保报文在等待传输链路建立过程中不会过早地因生存期满而丢弃， 这些筛选机制能够保证网络通信过程中被丢弃的报文数最少，最大限度的保证报文的传 输。如图4所示，为本实施例中查找代理节点的流程示意图。当筛选出报文Wi以后， 拥塞节点n为该报文Wi查找转移成本最低的代理节点Ci，拥塞节点n首先找出所有可用存 储器空间比报文Wi大的集合C，然后从跳k= 1开始(最大取值为2)计算集合C中每一个 节点的报文转移成本。由于在容延网络通信链路中链路的间断性连接和存储器资源的动态性变化，报文 传输成本和存储器成本都随时间变化，本发明使用关于存储器成本s和报文传输成本T的 函数和作为代理节点选择时报文转移成本M的度量值，其中存储器成本S用来衡量所选择 的节点是否符合该路由算法的要求；传输成本T用来选择最优的满足条件的代理节点，下 面分别对其计算方法予以详细说明由于通信链路的间断性连接和存储器资源的动态性变化，报文传输成本和存储器 成本都随时间变化，将代理节点选择的总成本定义为节点代价，其中有两个度量值报文传 输成本和存储器成本。其中传输成本用来选择最优的满足条件的代理节点；存储器成本用 来衡量所选择的节点是否符合该路由算法的要求。下面分别进行定义(1)节点代价定义节点代价计算公式Mv, c (1，t) = Tv, c (1，t) a +SC (1，t) (1_ a )其中0彡Mv,。(1，t)彡1 ；v表示拥塞节点；c表示符合代理节点条件的通信节点 (候选节点)；1是被转移的报文的长度，单位为byte;Tv,。(l，t)是传输成本；S。(l，t)是存 储器成本；a是一个增益常数，用来权衡传输成本和存储器成本哪个被更优先考虑。当a > 0. 5时，传输报文过程更多的考虑传输成本，反之亦然。节点代价凡,。(1，t)表示在t时 刻从节点v向节点c转移报文的总成本。(2)传输成本定义传输成本计算公式Tv,c(1，t) = log((Lv,c(t)) + (1/BV,c(t))/(10_6))/10其中Lv,。(t)是t时间v —c路径上的延迟、Bv,。(t)是最小带宽。传输成本1_(1， t)表示t时间节点C完全接收从节点V发送的长度为1的报文所花费的时间总和。这个值 依赖传输链路的延迟、带宽、报文长度和链路连通时间表。为了规范化，规定IPs为最小的传输成本，1000s为最大的传输成本，凡是低 于IPs的传输成本被看做0，由于没有链路或者值高于1000s则将其换算为1，Tv,。(l， t) G
。(3)存储器成本定义存储器成本计算公式
10
Sc(l,t)=<
{ +oo，else其中，Ax为t时间可用的存储容量，Cx为节点x固有的存储容量，Ax ^ Cx。存储器 成本S。(l，t)表示t时间节点c用来存储长度为1的报文所需要的存储器的开销。为了寻找合适的代理节点，利用ERS方法查找，该方法的主要思想是某个节点发 生拥塞，为找到理想的可保管节点，当前保管节点向周围邻居节点发送查询广播消息，这里 假定查询消息包的生存时间TTL为k，该查询消息包可以到达当前节点所有k跳范围内的节 点。k从1开始取值，如果此时没有邻居节点响应，则k值加1再次发送查询广播消息，直到 找到适合的代理节点。对于每一个k跳范围内的节点c G Nv(k)的报文转移成本虬,。(1，t)(从k = 1开 始)。在k跳范围内的所有节点的最小报文转移成本表示为㈨= min_⑷力， 代理节点即是满足Mmin(k)的节点的集合T= {c|Mv,。(l，t) =Mmin(k)}。如果这个集合包 含一个以上的元素，那么通过端点标识符进行筛选，属于同一通信域的节点优先使用。考虑 到网络链路中节点距离较远，传输时延较大的实际，在本文中k G [1，2]。以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例， 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护 范围。
1权利要求
一种容延网络中网络节点存储器拥塞的处理方法，其特征在于，步骤为(1)当容延网络中的拥塞节点收到新的报文保管请求后，拥塞节点首先判断节点存储器中报文的复制次数，并根据复制次数来选择采用报文丢弃或者报文转移的方法；(2)、当拥塞节点中存在复制次数大于设定门限值的报文，则选用报文丢弃的方法缓解节点拥塞；选用报文丢弃方法时，选择符合丢弃的一个最佳报文用以丢弃，以缓解节点拥塞；(3)、当拥塞节点中不存在复制次数大于设定门限值的报文，则选用报文转移的方法缓解节点拥塞；选用报文转移方法时，选择符合转移的一个或者多个最佳报文用以转移；在找到用以转移的最佳报文后，查找用于存储该待转移报文且转移成本最低的目标节点，然后将上述待转移报文转移至该目标节点，重复上述步骤直到拥塞节点拥有足够的空闲节点存储器空间存放新报文为止；(4)、拥塞节点接收新报文并转发。
2.根据权利要求1所述的容延网络中网络节点存储器拥塞的处理方法，其特征在于 所述容延网络中所有报文都在头文件中设有报文类型标志状态位和报文复制次数标志状 态位，所述报文类型状态位用以标记出单副本报文和多副本报文，所述报文复制次数状态 位用以标记报文复制的次数。
3.根据权利要求2所述的容延网络中网络节点存储器拥塞的处理方法，其特征在于 所述步骤(1)中，拥塞节点首先遍历节点存储器中各报文的报文类型标志状态位和报文复 制次数标志状态位；如果报文中报文类型状态位为多副本报文标志的，进而查看报文复制 次数状态位，如果报文复制次数状态位的数值大于设定门限值时，则选用报文丢弃方法，如 果该状态位小于门限值，则选用报文转移方法；如果拥塞节点中报文类型状态位全为单副 本报文标志的，则只能选用报文转移的方法。
4.根据权利要求1或2或3所述的容延网络中网络节点存储器拥塞的处理方法，其特 征在于所述步骤(2)中，采用两级筛选来选择被丢弃的报文第一级筛选包括三个步骤2_11、判断请求保管的报文是否优先级最低；2-12、判断请 求保管的报文是否是最迟可用路由；2-13、判断请求保管的报文复制次数是否大于设定门 限值，上述三步判断有一个结果为是时，拥塞节点拒绝接收该请求保管的报文，三步判断的 结果都为否时，进入第二级筛选；第二级筛选包括三个步骤2-21、判断节点中是否存在这样的报文Vi，即报文Vi丢弃 后能空闲出足够的空间来容纳请求保管的报文，如果判断是否，拥塞节点拒绝接收请求保 管的报文，如果是则直接进入；2-22、判断报文Vi是否是最迟可用路由；2-23、判断报文Vi 是否是最长生存期报文；上述步骤2-22和2-23中如果有一个结果为是，则将选出的报文 Vi丢弃；如果上述步骤2-22和2-23的判断结果均为否时，拥塞节点拒绝接收请求保管的 报文，并调用转移报文的方法。
5.根据权利要求1或2或3所述的容延网络中网络节点存储器拥塞的处理方法，其特 征在于所述步骤(3)中，采用两级筛选来选择被转移的报文第一级筛选包括三个步骤3_11、判断请求保管的报文复制次数是否大于设定门限值； 3-12、判断请求保管的报文是否优先级最低；3-13、判断请求保管的报文是否是最迟可用路 由；上述三步判断有一个结果为是时，拥塞节点拒绝接收该请求保管的报文，三步判断的结果都为否时，进入第二级筛选；第二级筛选包括三个步骤3_21、判断拥塞节点中是否存在这样的一个报文Wi，即Wi 转移后能空闲出足够的空间来容纳请求保管的报文，如果判断结果为是，则直接进入第二 步，如果判断结果为否，则循环查找多个报文，直到多个报文一起转移后能够为请求保管的 报文空闲出足够的空间，则进入下面的步骤；3-22、判断报文Wi或者多个报文是否是相对 最迟可用路由；3-23、判断报文Wi或者多个报文是否是相对最长生存期报文；如果上述步 骤3-22和3-23的判断结果都为否时，拥塞节点拒绝接收请求保管的报文；如果上述步骤 3-22和3-23的判断结果有一个为是时，则将选出的报文Wi或者多个报文待转移，并调用代 理节点选择方法。
6.根据权利要求5所述的容延网络中网络节点存储器拥塞的处理方法，其特征在于所 述代理节点选择方法为首先根据环形搜索ERS规则查找满足条件的代理节点，查找跳数 范围最大定为2跳，当找到满足条件的代理节点，则将被转移报文发送到该代理节点；如果 没有找到合适的代理节点，则进而判断报文Wi的复制次数，复制次数大于N/2时丢弃该报 文，复制次数小于N/2时，拥塞节点拒绝接收请求保管的报文，其中N为设定门限值；当报文 Wi转移后，不足以为被转移报文空闲出足够的存储空间，则循环将选择待转移的多个报文 依次发送到代理节点，直至为被转移报文空闲出足够的存储空间。
全文摘要
一种容延网络中网络节点存储器拥塞的处理方法，其步骤为(1)当容延网络中的拥塞节点收到新的报文保管请求后，拥塞节点首先判断节点存储器中报文的复制次数，并根据复制次数来选择采用报文丢弃或者报文转移的方法；(2)当拥塞节点中存在复制次数大于设定门限值的报文，则选用报文丢弃的方法缓解节点拥塞；(3)当拥塞节点中不存在复制次数大于设定门限值的报文，则选用报文转移的方法缓解节点拥塞；(4)拥塞节点接收新报文并转发。本发明针对性更强、能够更合理和更高效地防止网络节点拥塞、提高网络节点存储器利用率、报文传输可靠性和报文传输率。
文档编号H04L12/56GK101854307SQ201010195908
公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者吴纯青, 吴鹏, 彭伟, 时向泉, 李刚, 王小峰, 胡晓峰, 虞万荣, 赵宝康, 赵锋, 陶静, 黄杰 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学