[發明專利]一種內容中心網絡多個興趣包壓縮發送及處理的方法

有效

• 申請號: 201310044609.4
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103095724A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 盛立杰;何花;楊春磊
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于網絡技術領域，尤其涉及一種內容中心網絡多個興趣包壓縮發送及處理的方法。

背景技術

以內容為中心的網絡，相對于現有的互聯網，是一種革命性的演進。現有互聯網是以主機為中心的，當用戶要訪問某一內容時，需指明該內容存儲在哪個主機上，然后由用戶到該主機去訪問該內容。而在以內容為中心的網絡中，當用戶想訪問某一內容時，只需要向網絡提交訪問該內容的請求，無需指明到哪里去獲得該內容，而由網絡負責將該內容送交用戶。

在內容中心網絡CCN(Content-Centric?Netwcrking)架構中，實現了根據名字路由的機制。CCN結點承擔著數據包的存儲、轉發和路由任務。典型的CCN結點主要包含內容緩存(Content?Store，CS)、待定興趣表(Pending?Interest?Table，PIT)和轉發信息表(ForWarding?Information?Base，FIB)3個部分。

內容緩存：類似于IP路由器的緩沖存儲器，但有不同的替換策略。由于每個IP數據包屬于單個點對點的對話，在它向下游轉發后便沒有進一步的價值。因此，IP“忘記”數據包并且在轉發完成時立即回收緩存。CCN包是冪等的，可自我識別及驗證，所以每個數據包對許多消費者都可能是有用的。為了最大限度地提高共享，從而減少上行帶寬需求和下行延遲，CCN盡可能久地記錄收到的數據包。

待定興趣表：用于記錄經過的請求信息，PIT跟蹤向上游轉發到內容源的興趣包，這樣返回的數據包可以順利地傳回下游的請求者。PIT記錄了已經轉發但還未被響應的興趣包以及到達的接口，作用是讓響應的數據包能夠依據PIT記錄的端口準確地返回給請求者，當響應的數據包依據某條PIT條目轉發以后，或者某PIT條目超出時間閾值，該條目被擦除。在CCN中，只有興趣包被路由跟蹤，當它們向上游發送到潛在的數據源時，為每一個匹配的數據包留下了一條“面包屑”，用于跟隨返回到原來的請求者。每個PIT入口項就是一個面包屑。當PIT入口項已被用于轉發匹配的數據包，將立即被刪除(數據“消耗了”興趣)。PIT入口項中，從未找到匹配的數據包的請求最終會超時(“軟狀態”模型——如果消費者仍然想要這個數據包，則需重新提出請求)。

轉發信息表：用于將興趣包發往潛在的數據源。它類似于IP的FIB，但允許一列出口，而不限于一個。這反映了一個事實，CCN不僅限于在生成樹轉發。FIB允許多個數據源并且可實現并行查詢所有的數據源。

CCN的包類型有興趣包(Interest包)和數據包(Data包)兩種。消費者廣播興趣包，請求內容，監聽結點如果有該內容則響應。興趣包和數據包與位置無關，在一個廣播介質上，如果有一個興趣包請求，則其它對同一內容感興趣的消費者可以共享該請求。若興趣包的內容名字(Content?Name)是數據包的內容名字的前綴，則該數據包滿足該請求。內容的名字是復雜的，內容的名字可以動態生成，即可以讓不存在該請求內容的應用接收該興趣包，而臨時產生該內容，比如現在的動態Web(靜態內容和動態產生混合支持)。

當一個包到達一個接口(Face)時，根據內容名字進行最長前綴匹配查找。有三個關鍵數據結構完成轉發：CS、PIT、?FIB。CS可以盡可能長時間地緩存轉發的包，以供其它消費者使用。PIT記錄已經轉發的興趣包，為了讓響應的數據包能到達其請求者。當響應興趣的數據包利用PIT的某條目轉發后或者超出時間設定，該條目被刪除。

標準的內容中心網絡傳輸模型如下：當一個興趣包到達時，路由器根據興趣中的內容名稱(Content?Name)，首先匹配CS，如果緩存中有被請求的內容，則響應該請求，并丟棄該興趣包；如果內容緩存中沒有被請求的內容，則查找PIT，如果PIT中有該內容名稱條目，則在該內容名稱條目中增加接口(Face)，并丟棄該興趣包；如果PIT中沒有該內容名稱條目，則查找FIB，如果在FIB中找到，則按照查找到的所有接口(除興趣包到達接口)轉發興趣包，并在PIT中記錄。如果FIB中也沒有該內容名稱條目，則丟棄該興趣包。路由器對數據包的處理相對簡單，當數據包到達時，先對數據包的內容名字字段進行最長前綴匹配。先在CS中匹配，如果有，則丟棄該數據包；如果沒有，則在PIT中匹配條目；如果PIT中有，則根據查找的Face口轉發到請求者，然后緩存在CS；如果PIT中沒有，則丟棄該數據包。