基于DTN条件下的空间网络互联服务研究

陈施奇　庞伟

[摘要]随着科学技术的进步，先进的网络通信技术为人们的工作带来了便捷的服务。人们对空间通讯质量的需求越来越高，这在一定程度上促进了空间网络通信逐渐向网络化的方向发展。空间网络有众多的优势和特点，例如，链路传输过程中的延迟较大、网络拓扑能够不断变化、链路误码率相对较高等特征。DTN是通用覆盖层网络的一种结构，其符合空间网络的属性，能够使空间网络完成互联的有效连接方式。因此，笔者对基于DTN条件下的空间网络互联服务进行了简要的分析和研究

[关键词]中断容忍网络

空间网络

网络安全运行

前言：DTN是英文Disruption Tolerant Networks的简称，直译为中断容忍网络，该种形式的网络中断是导致网络时延重要因素之一。所以，中断容忍网络也称为容迟网络。在现今信息时代，DTN作为网络通信新的研究领域，是一种位于区域网络之上的一种覆盖网络，主要处理受限网络环境下网络断开、高延迟、异构性等方面的问题。在本次研究中主要对DTN网络安全和协议的实现和应用进行简要的论述。

一、DTN条件下空间网络的安全体系

1.1DTN网络的安全风险

对中断容忍网络安全体系基本要求的内容是保护数据的机密性、验证的完整性以及身份的认证等，由于中断容忍网络网络资源具有明显的稀缺性特点，基于这样的原因应在安全体系构建方面明确几点根本目标，一是在最短的时间内阻止非授权应用数据在中断容忍网络的传播；二是杜绝非授权应用控制网络的基础设施开展相应的传播活动；三是尽快查出并排除不良节点与被盗的节点；四是及时舍弃被损坏的数据和信息。中断容忍网络很容易受到非中断容忍网络节点的恶意攻击，这些节点通过伪装的方式来攻击网络，但是从另一角度而言，中断容忍网络也能利用底层协议中的安全体系，来保障空间网络的安全运行。

1.2DTN环境下的SIS安全体系

空间网络在运行的过程中，会遭受各种各样的攻击，空间网络属于一个相对封闭的网络。因此，只有消除一些恶意的攻击者之后，在能对系统进行访问。空间下的中断容忍网络能够直接的应用在PCB中，在众多的实际案例中得知，采用BSP安全体系能够有效的降低网络体系结构的复杂性，进而有效的降低了网络被攻击的风险。另外，还能减少传输层中的控制环路，进而减少封装的次数。中断容忍网络安全策略能在BP上进行部署，也能在其它层面上进行部署，而对SIS的地面区域，在BP的底层能够直接使用IP网络的安全体系。

二、DTN条件下协议实现和应用

2.1DTN条件下协议的实现

由于中断容忍网络协议机制中存在开源代码，其中DTN2是将中断容忍网络原理使用较为广泛的一种技术。在DTN2的协议中主要支持信息的托管和传输，在信息数据传输层的支持下，包含了TCP的适配器和LTP适配器，这些都为DTN2提供了技术方面的支持，此外还包含了实际应用层中的api和数据库系统的支持，DTN2完成的主要目标是充分的展示和研究了中断容忍网络体系机结构诸多方面的内容，使得中断容忍网络条件下的网络协议得以实现和广泛的应用。

2.2DTN条件下空间网络的应用

NASA对中断容忍网络互联性开展了深入的研究，在Deep Impact中基于中断容忍网络自身的体系结构对数据信息进行了验证，参与这次应用验证的设施主要有地面网络、地面站和Deep Impact等设备，在试验开展的过程中充分的验证了基于中断容忍网络的空间网络数据信息传递的诸多环节，其中包含了数据信息的生成、获取、传输和动态路由、优先控制和自动重传等方面的内容。将中断容忍网络应用到空间网络中的试验较多，在国际空间站应用环境中，也开展了中断容忍网络应用飞行验证的实验，在实验结束后，项目成功的把空间站中的生物实验设备所产生的数据和信息传送带到地面的网络控制中心。这样的实验结果充分的证明了中断容忍网络对空间网络环境构建积极作用。

结论：通过本文的论述得知，在中断容忍网络条件下，网络互联的结构的技术逐渐成熟，在科学技术不断完善和更新下，将其应用到空间网络具有广阔的应用前景。在此次研究中主要对中断容忍网络的安全机制和协议实现与应用方面的问题进行了研究，基于中断容忍网络具有的众多优势，在未来的发展中将会更加完善，进而为空间网络建设提高更优质的技术服务和支持。