現代網路交換技術論文
導語：無線網路環境由於環境的多變性,使得資料包在傳輸過程中更加容易丟失。以下小編為大家介紹現代網路交換技術論文文章，歡迎大家閱讀參考!
現代網路交換技術論文
【摘要】網路編碼可以優化網路傳輸的效能，網路編碼的基本思想是網路節點不僅對資料進行儲存轉發，還參與資料處理。網路編碼的出現更迎合了無線網路技術的發展，本文關注了網路編碼在無線網路中的研究和應用，初步探討了面對網路編碼，我們應採取和研究的資訊保安措施，同時提出了針對網路編碼應著力解決的研究問題以及無線網路技術如何依靠網路編碼進行安全有效的資訊交換，並對其發展進行了展望。
關鍵詞：網路編碼無線網路資訊交換
一、網路編碼技術與傳統網路的差異
在傳統的計算機網路資料傳輸過程中，要藉助路由器進行資料傳遞，根據資料的目標地址，路由器將資料包向各個鏈路傳送。由於沒有統一的安排和協調，在同一鏈路中會出現很多資料包，必須排隊等待通過的情況，這就制約了計算機網路的傳輸速度和效率的提升。2000年，新型網路編碼技術一經出現就得到了廣泛關注。網路編碼技術著力解決的問題是有效地將同時到達路由器的資料同時傳送出去，不讓資料產生擁塞，從而提高資料傳輸速度。
二、網路編碼技術在無線網路中的應用
2.1網路編碼的概念
網路編碼是一種融合了路由和編碼的資訊交換技術，它的核心思想是在網路中的各個節點上對各條通道上收到的資訊進行線性或者非線性的處理，然後轉發給下游節點，中間節點扮演著編碼器或訊號處理器的角色。
2.2網路編碼應用於無線網路的優勢
網路編碼融合了路由和編碼的概念，使網路節點不僅可以對資料進行儲存轉發，還可以進行編碼處理，已證明了使用線性網路編碼已經能足夠達到網路多播容量。但網路編碼的好處不止這些，尤其是當網路編碼應用於無線網路時。網路編碼首先應被應用在無線網路環境。無線網路的特性是不可靠性和廣播特性，使網路編碼非常適合應用在無線網路上，因為無線鏈路的不可靠性和物理層廣播特性非常適合使用編碼的方法。應用網路編碼，可以解決傳統路由、跨層設計等技術無法解決的問題，提高網路編碼在無線網路中的應用。無線網路的廣播特性使其非常適合使用網路編碼，當一個節點傳輸一個數據包給它的一個鄰居節點時，它的其它鄰居節點也可以接收到這個資料包。因此，當一個節點的鄰居節點對不同的資料包感興趣時，可以將這些資料包編碼後再一起傳輸，這樣子可以使其所有的鄰居節點都收到感興趣的資料包並可以節約無線資源。
應用網路編碼，可以解決傳統路由、跨層設計等技術無法解決的問題，提高網路效能。網路編碼在無線網路中的應用可以提高網路的吞吐量，尤其是組播吞吐量。可以減少資料包的傳播次數，降低無線傳送能耗。當網路部分節點或鏈路失效時採用隨機網路編碼，最終在目的節點仍然能恢復原始資料，增強網路的容錯性和魯棒性。網路編碼對無線網路的效能改善主要體現在提高網路編碼的吞吐量上，網路編碼已經被證明對於提高某些網路的吞吐量有著很大的作用。運用網路編碼可以在很大程度上提高網路吞吐量，但是同時會增加網路的複雜性。不少研究者在研究提高無線網路的組播吞吐量的同時，研究如何降低因採用網路編碼帶來的複雜性。在網路狀況惡劣的條件下，網路編碼和路由之間組播吞吐量的差別不大，網路編碼的優勢體現在降低網路複雜性上;在網路狀況較好的條件下，網路編碼相對於路由方法，在很大程度上，提高了組播吞吐量。這為根據網路狀況動態調整網路編碼演算法提供了可能。
2.3網路編碼如何提高無線網路的安全性
網路編碼在提高無線網路的安全性研究方面亦取得了一定的成果。在無線網路組播中，對於資料包的惡意修改的檢測，過去是使用基於訊息認證碼或者數字簽名的方法。基於網路編碼產生了一種基於資料包的隨機網路編碼檢測策略，這種方法計算量小，而且檢測概率可以根據通訊控制開銷、網路編碼複雜程度和檢測時間這些因素進行調控。但這種方法亦存在不足。這種方法要求接收節點需要預先獲得至少一個沒有被惡意修改過的資料包，並且資料包的內容不能被攻擊者知曉，因此，這種方法對抗攻擊效果不好。
無線網路廣播重傳處理中,多個接收節點中的任意一個節點的丟包都要求源節點重傳資料包,需要廣播發送較多的重傳次數.本文將隨機線性網路編碼技術應用在無線網路廣播重傳中,提出一種新穎的廣播重傳方法(RLNCBR)。該方法中,源節點記錄多個接收節點中丟包最多的接收節點丟包數,再按照隨機線性網路編碼的方法編碼組合該丟包數個線性編碼包。源節點廣播重傳，接收節點採用運算編碼線性組合的方法獲得資訊包資料。數學分析表明,該方法能保證所有接收節點的編碼可解性,同時重傳次數可達到理論最優性。模擬測試結果表明:與傳統重傳方法相比,RLNCBR有效地減少了資訊包的平均傳輸次數,提高了傳輸效率。
三、網路編碼在無線網路的應用發展方向
網路編碼正在給現有的網路帶來革命性的變化：網路編碼從用來達到有線網路中的組播容量，發展到在有線和無線網路中提高吞吐量、節省能量、增強魯棒性和安全性，甚至改變網路結構、改變網路協議設計方法。網路編碼在無線網路中的應用還存在著以下的'幾個問題：網路編碼的具體實現和降低網路編碼的複雜性。現在已經提出了很多網路編碼方法，有集中式線性網路編碼和分散式隨機網路編碼，但是如何在實際網路環境中實現網路編碼，需要考慮許多實際應用問題，例如同步、控制開銷等。網路編碼在實際網路環境中如何實現是一個很迫切的問題。採用網路編碼可以在很大程度上提高網路效能，但設計和實現上的複雜性也隨之增加。如何在不顯著增加網路開銷，綜合考慮效率和效能的前提下，實現網路編碼問題是將來需要進行深入研究的方向。
四、結束語
無線網路環境由於環境的多變性,使得資料包在傳輸過程中更加容易丟失。目前,重傳常被用來實現無線廣播的錯誤處理,普通重傳方法思想基於傳送方通過反饋得到接收方的出錯情況,重傳出錯的資料報文來恢復出錯的報文。:
網路編碼技術是近十年來飛速發展的一個研究課題。雖然還沒有應用到實際的通訊網路中，但已引起了較大的關注，比如美國軍方已經意識到網路編碼技術的優勢，已經撥款研究網路編碼技術在移動自組網(MobileAdHocNetwork)中的應用。因此,我們也應當及時跟蹤國際上的網路編碼技術的發展趨勢。同時,結合各種應用深入思考網路所涉及的各種安全技術問題。
參考文獻
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