延迟容忍网络的连接查询处理
随着人们对各种应用需求的增加，网络也朝着多样化发展。在某些网络中，节点是不断移动的，节点之间的消息传递依赖于节点的相遇机会且得不到可靠的保证。网络中的移动节点具有间歇连接性，数据传输具有长延时的特点，这种网络称为延迟容忍网络（DTN, Delay Tolerant Network）。网络的长延时、间歇性连接以及节点资源有限等特性使得 DTN与其他网络具有明显地不同。 现在 DTN的应用范围很广，可在车载网络、军事网络以及环境监测网络等系统中传输和收集数据。但目前相关研究一般不涉及查询处理。而在实际应用中，查询处理，尤其是连接查询处理是非常有用的。如在车载网络中，用户节点需要查询前方某地区的车流量以及道路状况，此时该查询需要对多个节点中的数据进行连接才能得到最后的结果。 本文介绍了 DTN的应用背景和国内外研究现状，讨论了节点移动模型、网络规模与节点性能的关系，定义了本文采用的节点模型以及网络模型。在此基础上，论文完成了以下几项工作： (1)详细分析了 DTN中的消息路由策略，在此基础之上提出了一个基于布鲁姆过滤器（BF, Bloom Filter）的消息转发算法。借鉴分布式网络、P2P网络以及无线传感器网络中的多连接查询算法，分析了 DTN中的查询方法，给出了 DTN网络中的多连接查询（MQ, Multi-Join Query）方案。 (2)针对网络中的节点连接查询的速度问题，设计了一种软硬件结合的方法来加速处理数据流的窗口连接操作。在 CUDA（统一计算架构）下，由 CPU控制将内存中的数据传输至 GPU存储器中，然后利用多线程进行并行处理。实验验证了我们的方法可以较大幅度提高多数据流窗口连接的处理速度，可达到纯软件处理的50倍左右。
延迟容忍网络;布鲁姆过滤器;连接查询处理;消息转发算法;GPU存储器
宁波大学
硕士
计算机应用技术
钱江波
2014
中文
TP393.02;TP311.13
68
2015-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）