MANET下自适应服务发现系统的设计与实现

MANET（Mobile Ad Hoc Network）环境中设备的多样性、无线网络和用户 的移动性及动态性，需要服务发现系统具有自适应能力，才能为用户提供可用的 服务，提高用户对系统的满意程度。本文在地理路由基础上，设计和实现了 MANET 下自适应服务发现系统 SCN4M-H（Service CatlogNet For MANET – Hybrid），SCN4M-H 致力于解决如何在低开销条件下发现可用服务以及全面支持 节点的移动性和动态性。同时，针对动态的网络环境，提供了动态体系结构的支 持机制，以及面向位置的服务发现。 为了应对网络中存在大量频繁移动的节点状况，SCN4M-H 采用了基于环的 服务发现机制。服务以及对应的服务描述，首先会被映射到一个具体的地理位置， 之后此服务和服务描述将被注册到此位置上的节点，或者相应圆环内的节点集合 上。随后，服务发现请求也按类似方式映射到一个地理位置，并被转发到此地理 位置或附近的节点上执行服务查找。这种方式可以避免基于无目录的服务发现系 统通常由于采用请求的泛洪转发而导致的冗余消息传输问题。SCN4M-H 也考虑 了 MANET 环境下节点的移动、节点的动态加入/离开、以及主动服务注册/服务 注销情况下的服务的可用性问题。在 SCN4M-H 中，服务是绑定到一个确定的地 理位置，所以，保证服务的可用性问题转变为确保在服务所对应的物理位置或者 临近位置找到此服务的问题。SCN4M-H 采用可配置的服务刷新策略来达到及时 发现当前可用服务的目的。采用基于圆环的服务注册和发现机制，消除基于周界 机制所带来的高开销，同时也保证了良好的发现成功率。同时，鉴于动态网络环 境中往往存在着相对稳定且资源丰富的节点，本文提出了基于志愿者节点的服务 发现机制，使得志愿者在一定地理范围内承担起临时目录服务器的作用。而且， 给出了相应的服务备份和模式转换机制，保证当志愿者节点离开系统后，原先注 册的服务依然可用。本文还为用户提供了面向位置的服务发现，采用了基于最小 代价树的地理路由协议，以满足用户对特定范围内服务的发现需求。 为了对 SCN4M-H 进行全面评估，本文进行了大量的实验，实验结论显示， SCN4M-H 能在低开销内让用户获得满意的可用服务发现成功率，当系统存在志 愿者节点的情况下，系统能以更少的系统开销获得更好的服务发现成功率，同时 能以良好的性能和可接受的开销提供面向位置的服务发现功能。