机会网络概述

机会网络衍生于延迟容忍网络（DTN）和移动自组织网络（MANET)。

机会网络的主要研究热点包括：路由机制、控制和拥塞控制机制、网络的安全性、节点的移动模型等方向。路由机制也叫数据转发机制，从转发数据包的副本数来看，分为单副本数据转发机制和多副本数据转发机制。网络拥塞控制机制又称为缓存管理机制，用来提高网络节点缓存空间的利用率。网络的安全性主要针对终端的身份验证和数据的完整性和机密性等方面提出的。节点的移动模型主要研究移动特性、构建方式以及应用环境等。

机会网络不同于传统的多跳网络，它的节点不是被统一部署的，网络规模和节点初始位置没有事先设置，不能事先确定源节点与目标节点之间是否存在完整路径。由于机会网络能够处理网络分裂、时延等现有无线技术网络难以解决的问题，能够满足低成本恶性条件下的网络通信需求，主要应用在缺乏通信基础设施、网络环境恶劣以及应对经济突发事件的场合。

机会网络不依赖基础设施，所以有以下特征：

（1）节点间的间断特性：从源节点到目的节点之间不一定存在完整通信路径，节点间的间断往往比连接还要普遍，网络和链路通常频繁的断开和重新连接，而且该无线链路性能可能极度不稳定。

（2）延迟大，链路带宽低，数据率低：机会网络延迟主要由数据排队等候时间组成，而传输时间和传播时间是直接受到下一跳的影响。

（3）信息排队时间长：机会网络中，在缓存有限的情况下，如果缓存中的数据不能即时传递到下跳，那么节点容易发生拥塞时，就会出现数据包丢弃。并且由于节点的断开时间远大于连接时间，导致排队时间很大，一般几分钟、几个小时、几天、甚至到几个月。

（4）节点寿命及资源有限：机会网络中，有些传感器节点在恶劣环境或者特殊环境下，由于供电困难使得节点的寿命非常有限。同时节点间频繁移动导致严重的间断特性，多数节点有限的存储空间和处理数据能力的设备用于网络中数据的传输。由于存储空间的限制，节点的存储大多被传输中的数据所占用。被限制收集更多的数据，使得网络中资源的竞争相当激烈。另外，节点还要预留一部分缓存用于往返时间的重传。在资源有限的情况下，就会导致网络严重拥塞节点低占空比操作等。

机会网络的体系结构

传统的多跳无线网络体系结构包括了物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。为了面向异步传输信息，在Internet网络体系结构的基础上，延迟容忍网络研究组（DTNRG）提出了在机会网络体系结构中的传输层和应用层之间添加“捆绑层”（bundle layer）”。机会网络是基于消息交换的。捆绑层的协议数据单元（PDU）可以为任意长度的消息（称bundle），而该长度收到具体现的限制。

协议栈

基于“存储-携带-转发”的网络体系结构，机会网络提供的服务类似于电子邮件，但是增加了路由、命名及保密安全能力。捆绑层允许bundle在传输到目的节点之前，都可以存储在中间节点的持久存储设备中，以此来克服网络连接频繁中断的现象。捆绑层使用基于统一资源标识符的命名机制来提高互操作性，即可以使用同样的命名语法来对不同的命名和寻址模式进行封装。同时为了保护网络设备的安全，防止网络被未授权的用户使用，它包含了一个基本的安全模型。机会网络：使用可靠的逐跳（hop-by-hop）通信来代替端到端（end-to-end）通信，利用不限长度的消息代替分组、用局部连接的网络来替换全连接的网络、采用基于名称的路由来取代基于地址的路由等等。机会网络极易与使用TCP/IP协议的internet保持兼容，并且覆盖在internet之上。

机会网络研究热点

1.路由机制

单副本数据转发机制是最基本的转发机制，分为最简单的直接转发机制和首次相遇转发机制，直接转发机制是指源节点移动时携带数据包，直到它遇到目的节点，直接通过一跳进行消息转发，这种机制能够节省网络资源，但只适用于目标节点的寻找成功概率很高的情况。首次相遇转发机制是指源节点移动时携带要转发的数据包，将其发送给给第一个相遇的节点，再经过两跳的转发，转发给目的节点。该机制的一个缺点是可能错过更高效的中转节点，因此成功转发率较低。多副本数据转发机制已经提出很多种，典型的包括感染路由机制。

2.安全相关问题

现有的基于传统的安全机制主要针对终端的身份验证和数据的完整性等方面提出的，同时对于数据转发和路由等主要设备采用较特殊的安全认证。机会网络的安全问题主要集中以下几个方面：定义机会网络的安全需求；明确机会网络所面临的威胁；机会网络中部署加密和身份认证的研究。