基于DTN條件下的空間網絡互聯服務研究

陳施奇　龐偉

[摘要]隨著科學技術的進步，先進的網絡通信技術為人們的工作帶來了便捷的服務。人們對空間通訊質量的需求越來越高，這在一定程度上促進了空間網絡通信逐漸向網絡化的方向發展。空間網絡有眾多的優勢和特點，例如，鏈路傳輸過程中的延遲較大、網絡拓撲能夠不斷變化、鏈路誤碼率相對較高等特征。DTN是通用覆蓋層網絡的一種結構，其符合空間網絡的屬性，能夠使空間網絡完成互聯的有效連接方式。因此，筆者對基于DTN條件下的空間網絡互聯服務進行了簡要的分析和研究

[關鍵詞]中斷容忍網絡

空間網絡

網絡安全運行

前言：DTN是英文Disruption Tolerant Networks的簡稱，直譯為中斷容忍網絡，該種形式的網絡中斷是導致網絡時延重要因素之一。所以，中斷容忍網絡也稱為容遲網絡。在現今信息時代，DTN作為網絡通信新的研究領域，是一種位于區域網絡之上的一種覆蓋網絡，主要處理受限網絡環境下網絡斷開、高延遲、異構性等方面的問題。在本次研究中主要對DTN網絡安全和協議的實現和應用進行簡要的論述。

一、DTN條件下空間網絡的安全體系

1.1DTN網絡的安全風險

對中斷容忍網絡安全體系基本要求的內容是保護數據的機密性、驗證的完整性以及身份的認證等，由于中斷容忍網絡網絡資源具有明顯的稀缺性特點，基于這樣的原因應在安全體系構建方面明確幾點根本目標，一是在最短的時間內阻止非授權應用數據在中斷容忍網絡的傳播；二是杜絕非授權應用控制網絡的基礎設施開展相應的傳播活動；三是盡快查出并排除不良節點與被盜的節點；四是及時舍棄被損壞的數據和信息。中斷容忍網絡很容易受到非中斷容忍網絡節點的惡意攻擊，這些節點通過偽裝的方式來攻擊網絡，但是從另一角度而言，中斷容忍網絡也能利用底層協議中的安全體系，來保障空間網絡的安全運行。

1.2DTN環境下的SIS安全體系

空間網絡在運行的過程中，會遭受各種各樣的攻擊，空間網絡屬于一個相對封閉的網絡。因此，只有消除一些惡意的攻擊者之后，在能對系統進行訪問。空間下的中斷容忍網絡能夠直接的應用在PCB中，在眾多的實際案例中得知，采用BSP安全體系能夠有效的降低網絡體系結構的復雜性，進而有效的降低了網絡被攻擊的風險。另外，還能減少傳輸層中的控制環路，進而減少封裝的次數。中斷容忍網絡安全策略能在BP上進行部署，也能在其它層面上進行部署，而對SIS的地面區域，在BP的底層能夠直接使用IP網絡的安全體系。

二、DTN條件下協議實現和應用

2.1DTN條件下協議的實現

由于中斷容忍網絡協議機制中存在開源代碼，其中DTN2是將中斷容忍網絡原理使用較為廣泛的一種技術。在DTN2的協議中主要支持信息的托管和傳輸，在信息數據傳輸層的支持下，包含了TCP的適配器和LTP適配器，這些都為DTN2提供了技術方面的支持，此外還包含了實際應用層中的api和數據庫系統的支持，DTN2完成的主要目標是充分的展示和研究了中斷容忍網絡體系機結構諸多方面的內容，使得中斷容忍網絡條件下的網絡協議得以實現和廣泛的應用。

2.2DTN條件下空間網絡的應用

NASA對中斷容忍網絡互聯性開展了深入的研究，在Deep Impact中基于中斷容忍網絡自身的體系結構對數據信息進行了驗證，參與這次應用驗證的設施主要有地面網絡、地面站和Deep Impact等設備，在試驗開展的過程中充分的驗證了基于中斷容忍網絡的空間網絡數據信息傳遞的諸多環節，其中包含了數據信息的生成、獲取、傳輸和動態路由、優先控制和自動重傳等方面的內容。將中斷容忍網絡應用到空間網絡中的試驗較多，在國際空間站應用環境中，也開展了中斷容忍網絡應用飛行驗證的實驗，在實驗結束后，項目成功的把空間站中的生物實驗設備所產生的數據和信息傳送帶到地面的網絡控制中心。這樣的實驗結果充分的證明了中斷容忍網絡對空間網絡環境構建積極作用。

結論：通過本文的論述得知，在中斷容忍網絡條件下，網絡互聯的結構的技術逐漸成熟，在科學技術不斷完善和更新下，將其應用到空間網絡具有廣闊的應用前景。在此次研究中主要對中斷容忍網絡的安全機制和協議實現與應用方面的問題進行了研究，基于中斷容忍網絡具有的眾多優勢，在未來的發展中將會更加完善，進而為空間網絡建設提高更優質的技術服務和支持。