关于机会网络中分布式存储机制探讨

余恒+陈志刚

摘 要 本文从机会网络的定义和特点入手，介绍了常用的分布式存储方案和设计原则，并以此为基础，从存储系统框架的构建、分布式存储系统的工作过程和消息源感知的分区协作缓存这三个方面入手深入探讨了机会网络中分布式存储机制的实现。

【关键词】机会网络 分布式存储 网络通信机制

进入二十一世纪以来，计算机技术和互联网技术发展迅速，其覆盖范围也在不断扩大，但是在一些复杂恶劣的特殊环境下，由于受到建设成本、通信原理等方面因素的限制，现有的通信网络仍然难以满足实际需求。机会网络的出现可以很好的弥补这方面的不足，现阶段机会网络在一些难以建立全连接的场合已经发挥了不错的用处，对机会网络的分布式存储机制进行更加深入的研究与探讨将有助于加快机会网络推广使用的速度。

1 机会网络概述

1.1 机会网络的定义

机会网络是针对传统网络而提出的一个新名词，目前最为广泛的认可的定义为：机会网络是一种不需要完整链路的通信方式，它利用中间节点之间的机会相遇来完成数据的传递，从而实现从源节点到目标节点之间的数据传输。与传统的网络相比，机会网络具有环境适应性强、建设成本低、结构简单等方面的优势，但是其也存在原理上的不足，特别是当节点数众多、信息量大时，机会网络中的信息传递效率将会急剧下降，其技术支持仍有待于进一步提高。机会网络充分的运用了“存储-携带-转发”的理念，在车载通信网络、校园网络等特殊的局域网组建过程中发挥了不可代替的作用。

1.2 机会网络的特点分析

与传统的MANET网络相比，机会网络具有以下几个显著的特点：

（1）机会网络不需要完整的实体通信链路，这使得其与传统网络具有本质上的区别，难以使用相同的通信协议；

（2）数据传输的延迟较大并且具有较大的偶然性，机会网络中节点的相遇是随机的，因此与传统的网络相比整个数据传输过程更加难以控制；

（3）网路的适应性强，机会网络的节点既可以使用固定的基站，也可以移动终端或者是传感器节点，因此其具有更强的适应性，在不同的场合均能得到运用。

2 分布式存储机制简析

2.1 机会网络中常用的分布式存储方案

数据的存储是机会网络建设中的一个主要难点，存储机制的选择将会对整个机会网络中的数据传输效率产生直接影响。分布式存储具有数据存储量大，数据传输效率高的优点，目前机会网络建设中用到的分布式存储方案主要有以下几种：

2.1.1 集群储存方式

集群存储通过采用多个服务器来实现服务与存储的分离。以此来减少服务器的工作量，提高存储效率。

2.1.2 共享存储技术

即通过网络内用户之间的资源共享来实现资源的分散存储，其既能满足数据传输的需求，也能够实现分散存储的目的。

2.1.3 在线缓存技术

即通过互联网将分散存储在各地的数据资源进行整合，克服了本地存储的限制。

2.2 分布式存储系统的设计原则

为了更好的解决分布式存储系统建设过程中所遇到的网络延迟问题、数据的可靠性问题和设备的热插拔问题，在建设机会网络分布式存储系统的过程中应该要遵循以下原则：

2.2.1 实用性原则

由CAP理论可知，在建设分布式存储系统时，保持性、分区容错性和适用性是无法达成一致的，因此需要根据实际的需求做出取舍。

2.2.2 最终一致性原则

分布式存储系统能够实现与集中存储相同的功能，目标节点接收到的数据能够为源节点发送的数据保持一致。

3 机会网络中分布式存储的实现

3.1 存储系统框架的构建

系统框架是分布式存储系统的基础，好的系统框架往往能够达到事半功倍的效果，机会网络分布式存储系统框架的构建需要完成以下工作：

（1）根据各个设备的工作状态对网络中的各种设备进行区域划分，以使区域内部节点之间的传输效率能够得到有效的提高。此外还需要适当的设置具有高能量、存储能力强和覆盖范围广的静态超级节点，以此来带动周边区域的数据交流。

（2）数据存储机制的建立。机会网络中只要当两个节点进入了对方的作用范围之内时，如何实现数据的互换和存储也是系统框架构建时不容忽视的一项内容。

3.2 机会网络分布式存储系统的工作过程

机会网络分布式存储系统的工作流程如下：系统启动后，首先需要进行一系列的初始化操作，然后在对网络内各个区域内节点的状态信息进行检测，静待数据收发事件的发生。如果能够监测到EVENT_TYPE_DATAOBJECT_VERIFIED信号说明此时节点已经可以接收数据，接下来便可运用分布式存储的方式对接收到的数据进行存储。而当监测到EVENT_TYPE_DATAOBJECT_VERIFIED信号时，则说明节点此时接收到的是全新的数据，必须先要对节点的本地数据进行删除，才能将新数据进行进一步的存储，以此来实现节点数据的更新。

3.3 采用消息源感知的分区协作缓存方案

机会网络中的节点既需要存储自身的节点信息，还需为附近区域的节点提供数据存储和转发服务，为了保证能够顺利的实现数据的传递，在网络建设的过程中一般均会设置优先存储节点自身的信息。為了提高机会网络分布式存储的效率，可将节点存储空间分为本地存储和协作存储两大部分，在数据传递的过程中，根据信息的重要程度先传递本地存储中的内容，只有当本地存储的内容发送完毕之后再进行协作存储内容的发送到对方节点的协助存储空间上，因此既保证的数据传递的质量，也提高了数据传递的效率。

4 结语

分布式存储机制可以有效的提高机会网络的数据传递效率和质量，使得其能够更好地满足实际运用的需求，在更多传统网络难以发挥用处的环境下得以推广使用。

参考文献

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[3]吴大鹏，靳继伟，吕翊等.节点相似度感知的社会化间断连接无线网络结构检测机制[J].电子与信息学报，2013，35（01）：41-46.

作者简介

余恒（1984-），男，湖南省岳阳市人。硕士研究生（在读）。主要研究方向为机会网络。

作者单位

中南大学软件工程学院 广西壮族自治区柳州市 545002