[發(fā)明專利]一種基于內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210167034.0
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN103428104B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付通敏;李楊;林濤;譚紅艷;唐暉;慈松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號: H04L12/807
• 分類號: H04L12/807;H04L12/841
• 代理公司: 北京法思騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11318
• 代理人: 楊小蓉,楊青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，特別涉及一種基于內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制方法。

背景技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)在過去幾十年中有巨大的發(fā)展，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)主要關(guān)注于端到端的通信，而如今的互聯(lián)網(wǎng)主要關(guān)注于內(nèi)容的分發(fā)與獲取。在這種前提下，內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)（CCN，Content-Centric?Network）應(yīng)運(yùn)而生。CCN是一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它完全拋棄了IP網(wǎng)絡(luò)用IP地址為每個主機(jī)命名的方式。CCN不對主機(jī)命名，而是對內(nèi)容進(jìn)行命名。在CCN網(wǎng)絡(luò)中，每個文件被拆分成若干個大小固定的塊（Chunk），每個塊被分配一個固定的名字，如：ccnx://hpnl.ioa.ac.cn/video/filename/_chunknum/_timestamp。CCN中有兩種數(shù)據(jù)包，請求包（Interest）與數(shù)據(jù)包（Data）。Interest包中包含內(nèi)容名與其他相關(guān)信息（如版本、權(quán)限等），而Data包中包含內(nèi)容名、其他相關(guān)信息與負(fù)載。

CCN路由器與傳統(tǒng)路由器不同：CCN路由器具有緩存功能（內(nèi)容緩存在Content?Store中），它能夠按照一定的策略對經(jīng)過它的Data包進(jìn)行緩存；另外，CCN路由器對Interest包按照名字進(jìn)行路由（其轉(zhuǎn)發(fā)信息表（FIB）保存有名字與接口的對應(yīng)信息），對Data包按照Interest包相反的路徑傳送（等待請求表（PIT）中保存有此Interest的狀態(tài)信息）。

在CCN網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行過程中，終端用戶發(fā)出Interest包，CCN路由器根據(jù)名字對此Interest包進(jìn)行路由，如果在路由路徑中的某個路由器節(jié)點(diǎn)上的緩存中有此內(nèi)容，則直接返回相應(yīng)Data包，如果沿途路由器上都沒有此內(nèi)容，則此Interest最終被轉(zhuǎn)發(fā)到終端服務(wù)器上。終端服務(wù)器返回此內(nèi)容，沿途路徑上的路由器則會對此內(nèi)容進(jìn)行緩存，如果路由器再次收到此Interest包，則可以直接返回Data。因此，CCN網(wǎng)絡(luò)節(jié)省了用戶下載時間、減少了資源的重復(fù)傳輸。

為了使網(wǎng)絡(luò)能夠高效運(yùn)行，必須對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擁塞控制。在CCN網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)提出的擁塞控制方法主要有兩種：

1、參考文獻(xiàn)1《N.Rozhnova?and?S.Fdida,“An?effective?hop-by-hop?interest?shaping?mechanism?for?ccn?communications,”inIEEE?NOMEN?Workshop,co-located?with?INFOCOM,2012》提出的方法是網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)（包括終端與路由器）按照自己當(dāng)前的信息（隊(duì)列長度、出口帶寬、RTT(Round-Trip?Time，往返時延)）對將來的擁塞情況做出動態(tài)預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果調(diào)整其此刻發(fā)送Interest的速率，進(jìn)而控制Data的接收速率，達(dá)到消除網(wǎng)絡(luò)擁塞的目的。

圖1為此類方法在運(yùn)行過程中的示意圖。如圖1所示，C(t)表示t時刻節(jié)點(diǎn)向外發(fā)送Data的可用帶寬，e(t)表示t時刻節(jié)點(diǎn)緩存中的Data數(shù)量，B表示緩存大小，r是設(shè)置的一個閾值。A（t）表示Interest從此節(jié)點(diǎn)發(fā)出到收到相應(yīng)Data的延遲。γ（t）表示t時刻Interest發(fā)送速率。該方法所提出的調(diào)整Interest發(fā)送速率的公式如下：

γ(t)=C(t)+hr-e(t)A(t),]]>

其中，h為設(shè)置的一個權(quán)重值。