[發(fā)明專利]一種發(fā)布/訂閱式系統(tǒng)中移動(dòng)接收者數(shù)據(jù)傳輸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310537460.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN103561442B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 延志偉;李曉東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心
• 主分類號(hào): H04W40/02
• 分類號(hào): H04W40/02;H04W40/04;H04W40/36
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11200
• 代理人: 余長(zhǎng)江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)傳輸方法，尤其涉及一種發(fā)布/訂閱式系統(tǒng)中移動(dòng)接收者數(shù)據(jù)傳輸方法。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層出不窮，致使傳統(tǒng)IP技術(shù)面臨眾多挑戰(zhàn)。特別是移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展以及物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等新興數(shù)據(jù)應(yīng)用的涌現(xiàn)，正在逐漸改變互聯(lián)網(wǎng)用戶獲取服務(wù)資源的傳統(tǒng)模式，使互聯(lián)網(wǎng)逐步從互聯(lián)互通的基本功能向支撐海量數(shù)據(jù)交互的需求發(fā)展，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全、高效移動(dòng)等都提出新的挑戰(zhàn)。

近些年，研究者使用了很多方法和手段來(lái)完善和優(yōu)化現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)，使其支持更大規(guī)模、更高效率的數(shù)據(jù)資源獲取，如在互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)方面建設(shè)了越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心，在傳輸層面越來(lái)越廣泛地使用P2P等優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，但是這些“打補(bǔ)丁”的方式使得傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)越來(lái)越冗余，功能越來(lái)越復(fù)雜。為此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重新設(shè)計(jì)的諸多研究，并將其提升到了國(guó)家戰(zhàn)略高度，旨在從根本上考慮解決當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)支撐高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題。以信息為中心的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)體系（Information?Centric?Networking，ICN），通過(guò)以標(biāo)識(shí)的內(nèi)容取代主機(jī)的地址，實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容名字尋址與路由的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，得到了廣泛的關(guān)注，其中“發(fā)布/訂閱式系統(tǒng)”(Publish-Subscribe?Internet?Technology，PURSUIT)是其中最為典型的代表方案。

與傳統(tǒng)方式相比，PURSUIT分離了內(nèi)容發(fā)布者和內(nèi)容請(qǐng)求者，并通過(guò)增加集中管理功能來(lái)保證該體系的安全性和可管理性。其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。其中，匯聚點(diǎn)（Rendezvous）功能實(shí)體負(fù)責(zé)維護(hù)內(nèi)容的發(fā)布和請(qǐng)求，拓?fù)涔芾恚═opology?manager）負(fù)責(zé)計(jì)算請(qǐng)求者和發(fā)布者之間的路由信息，并以布隆規(guī)則（Bloom?filter）方式構(gòu)建逐跳的源路由信息。

當(dāng)發(fā)布者具有某些資源時(shí)，首先向Rendezvous進(jìn)行注冊(cè)（1），接收者希望訂閱感興趣的內(nèi)容時(shí)，首先向Rendezvous發(fā)起請(qǐng)求（2），Rendezvous將匹配的發(fā)布者和該接收者信息告知Topology?manager（3），Topology?manager基于兩者位置信息計(jì)算包含路由信息的布隆串，并發(fā)送給發(fā)布者（4），發(fā)布者基于該布隆串發(fā)送內(nèi)容（5），中間路由器通過(guò)布隆串判斷如何轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包（6,7）。

在現(xiàn)有的PURSUIT中，當(dāng)接收者發(fā)生移動(dòng)時(shí)，需要重新向Rendezvous發(fā)送訂閱消息，從而引起源路由的重新計(jì)算，以及向發(fā)布者的重新通告，帶來(lái)額外的切換時(shí)延。為此，本專利申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N基于動(dòng)態(tài)分支節(jié)點(diǎn)的分布式PURSUIT移動(dòng)接收者數(shù)據(jù)傳輸方法，在PURSUIT中支持高效的移動(dòng)性路由切換。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)布/訂閱式系統(tǒng)中移動(dòng)接收者數(shù)據(jù)傳輸方法，本方法提出在切換過(guò)程中選擇移動(dòng)節(jié)點(diǎn)（MN，Mobile?Node）切換前后位置的最近分支節(jié)點(diǎn)，作為代理（Proxy），并同時(shí)向MN切換前后的路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。為了保證協(xié)議的可擴(kuò)展性，該P(yáng)roxy的選擇需要以分布式的方式動(dòng)態(tài)決定，此外，還應(yīng)保證切換的性能，盡量減少切換時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種發(fā)布/訂閱式系統(tǒng)中移動(dòng)接收者數(shù)據(jù)傳輸方法，其步驟為：

1）切換觸發(fā)；當(dāng)發(fā)布/訂閱式系統(tǒng)中的移動(dòng)接收者檢測(cè)到新的接入路由器AR2時(shí)，該移動(dòng)接收者將包含該AR2標(biāo)識(shí)信息的切換觸發(fā)消息發(fā)送給該移動(dòng)接收者當(dāng)前接入的路由器AR1；

2）切換準(zhǔn)備；該AR1接收到所述切換觸發(fā)消息后，為該移動(dòng)接收者選擇一切換前后位置的最近分支節(jié)點(diǎn)作為代理，向該移動(dòng)接收者切換前后的路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；

3）切換執(zhí)行；該代理將該移動(dòng)接收者的接入路由器切換到該AR2，切換成功后觸發(fā)該AR2與AR1針對(duì)該移動(dòng)接收者的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行更新，并將后續(xù)發(fā)往該移動(dòng)接收者的數(shù)據(jù)包通過(guò)該AR2發(fā)送給該移動(dòng)接收者。

進(jìn)一步的，所述為該移動(dòng)接收者選擇一切換前后位置的最近分支節(jié)點(diǎn)作為代理的方法為：

21)該AR1首先向匯聚體系RS請(qǐng)求從該移動(dòng)接收者所接收數(shù)據(jù)的發(fā)布者到該AR2的路徑，該RS將返回對(duì)應(yīng)的布隆串zFilter給該AR1；

22)該AR1在從自己到該發(fā)布者的逆向路徑上發(fā)送探測(cè)消息，該探測(cè)消息中包含該布隆串zFilter；