DTN-ION协议栈结构介绍

ION（Interplanetary Overlay Network）是DTN（Delay-Tolerant Networking）网络协议栈的一种实现应用。

DTN模仿因特网的IP层为BP层，用来覆盖internet协议。

DTN协议栈如下图所示：

BP层就类似于IP层，包含了数据流动。多个BP endpoint可以驻留在一个计算机上，称为结点，就像多个套接字可以驻留在因特网中的同一计算机。

DTN协议栈结构具体分析：

ici（Interplanetary Communication Infrastructure）：一套通用的库为其他包提供通用功能，ici支持在协议栈的多层实现安全性的安全策略组件机制。

ltp (Licklider Transmission Protocol)：一个核心的DTN协议提供传输可靠性基于延迟容忍确认，超时和重传。 LTP规范在Internet RFC 5326中定义。

bp (Bundle Protocol)：核心DTN协议，对永远不能保证连续端到端连接的网络提供延时数据转发，包括对延迟容忍动态路由的支持。 BP规范在Internet RFC 5050中定义

dgr (Datagram Retransmission)：数据包重传，一种用于互联网的LTP的替代实现，配备TCP类似的算法拥塞控制，DGR使数据可靠地通过UDP传输，与TCP提供的相等可靠。

ams (Asynchronous Message Service)：异步消息服务，一种应用程序层服务，不是DTN架构的一部分，但是利用底层DTN协议。AMS包括三个协议支持在网络内的简要消息的分发。

The core AAMS (Application AMS) protocol

The MAMS (Meta-AMS) protocol

The RAMS (Remote AMS) protocol

cfdp (CCSDS File Delivery Protocol)：另一种应用程序，同样不是DTN的一部分，但利用DTN协议，CFDP以延迟容忍的方式执行分段，传输，接收，重组和递送文件

bss (Bundle Streaming Service)：一个基于延迟容忍网络的高效数据流传输的系统

bss包包括（a）汇聚层协议（bssp），保留从未丢失的所有数据的有序到达路由，但确保所有数据最终到达目的地

（b）库用于构建延迟容忍流应用程序，从而实现低延迟呈现在提供时实时接收的流数据包括后来到达的整个流的快退/回放能力重传数据。

综合起来，包含在ION软件分发中的包构成了以下ION通信能力的特征：

1.通过延迟容忍网络（dtnet进行可靠的数据传输，即网络的其中任何节点可能永远不可能具有关于任何其他节点的详细当前状态可靠的信息

2.基于此功能，可靠的数据流，可靠的文件传递，可靠短消息分发给驻留在这样的多个接收者（订阅者）网络。

3.监控网络性能的设施

4.对节点故障的鲁棒性。
5.跨异构计算平台的可移植性。

6.高速，低开销

7.与异构底层通信基础设施的轻松集成，从互联网到专用航天器通信链路。

DTN设计的约束：

旨在在星际网络环境中运行的DTN实现 - 具体来说，在与地球分离的星际研究航天器和一个另一个广阔的距离 - 必须成功地在两个大类的设计约束中：链路约束和处理器约束。

链路约束：

显然，行星际飞行器之间的所有通信都是无线的。并且，那些无线链路通常较慢并且通常是不对称的。

提供给车载无线电的电功率是有限的，天线是相对的小，所以信号弱。这限制了可以传输数据的速度可理解地从星际飞船到地球，通常到某个速率的范围从256Kbps到6Mbps。也就是不对称性

处理器约束：

机器人星际航天器上的计算能力通常是完全不同于地球上的工程工作站。再次，飞行计算机必须操作在有限的可用电功率和有限质量余量内。但这些因素经常加剧深空的辐射环境。为了最小化计算中的错误和存储，飞行处理器必须经过辐射硬化，易失性存储器（通常为闪存）必须是耐辐射的。附加这些适应所需的工程需要时间并且不便宜，并且辐射强化航天器计算机市场相对较小;由于这些原因，处理技术的最新进展通常不可用行星际飞行器，因此飞行计算机总是比它们的地球 - 绑定对等。因此，每个处理周期的成本较高，处理器成本较高

ION结构如下图所示：

也就是说，BP和LTP调用sdr，zco，psm和platform提供的函数元素的ici包，除了由操作系统提供的功能本身; zco函数本身也调用sdr，psm和platform函数;

下图是ION数据流动图：

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