[發明專利]一種融合內容與網絡的任播路由系統與方法

在審

• 申請號: 201310559985.7
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN104639432A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 袁莎;林濤;李楊;趙志軍;慈松;譚紅艷
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: H04L12/701
• 分類號: H04L12/701
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊林

技術領域

本發明涉及網絡通信領域，特別涉及一種融合內容與網絡的任播路由系統與方法。

背景技術

任播在RFC2373中被正式定義為一種標準的服務模型。在IP網絡上通過一個任播地址標識一組提供特定服務的主機，服務訪問方并不關心提供服務的具體是哪一臺主機（比如DNS或者鏡像服務），訪問該地址的報文被IP網絡路由到這一組目標主機中、由路由協議度量的“最近”目標主機中。任播提供的是一種無狀態的、盡力而為的服務。任播的定義說明如圖1所示，將位于網絡中不同地方的相同服務器都命名為“A”，客戶發出目的地址為“A”的包將會被路由到最近的服務器上。例如客戶1的請求被路由至左上角的服務器上，客戶2的請求被路由至右下角的服務器上。

從任播的語義可以看出，其最基本的功能是在一組服務器中找到一個最優的服務器。原理上，任播可以通過基于路由（route-by-name）和基于查詢（lookup-by-name）兩種方式實現。IP任播和多種未來網絡體系架構（如DONA，SCAFFOLD，CCN）等是基于route-by-name的方式來實現任播。未來網絡DONA和SCAAFFOLD甚至將任播作為一個基本的網絡原語。基于lookup-by-name的任播技術，包括基于DNS域名解析的任播、基于HTTP重定向的任播、基于虛擬網絡坐標等Overlay設施的任播等。基于查詢的任播需要依賴第三方解析器，如DNS和HTTP等，將任播域名解析為一個或幾個IP地址。

基于route-by-name的任播可以快速適應網絡變化，并根據網絡狀況將客戶請求路由至附近的服務器上。基于lookup-by-name的任播對路由系統沒有負擔，并具有靈活的服務器選擇策略。無論是基于route-by-name的任播，還是基于lookup-by-name的任播，它們都有一些無法避免的缺點。

基于route-by-name的任播技術的缺點有：第一，服務器的選擇僅僅依賴于路由度量，缺少靈活性；第二，任播地址被發布到整個路由系統中，這使得路由表膨脹，并嚴重地影響了路由可擴展性；第三，在基于名字路由的未來網絡架構（如DONA,CCN和SCAFFOLD）中，可變長的名字降低了路由有效性。

基于lookup-by-name的任播技術的缺點有：第一，服務器選擇不能及時地響應網絡狀態的變化，會影響服務器選擇的有效性；第二，依賴的第三方解析器可能將過期的信息引入系統，導致服務器選擇的不準確。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的任播技術各自所存在的缺陷，從而提供一種能夠有效提高了網絡傳輸效率的任播路由系統與方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種融合內容與網絡的任播路由系統，該系統位于包括邊緣網絡與核心網絡的網絡環境中，包括：映射服務器、邊緣路由器和服務器；所述邊緣路由器在邊緣網絡中并位于邊緣網絡與核心網絡之間的接口處；所述映射服務器位于邊緣網絡中；所述服務器位于邊緣網絡中；其中，

在所述邊緣網絡中，路由基于局部標識符進行，任播采用基于路由方式；在所述核心網絡中，路由基于全局位置符進行，任播采用基于查詢方式；

所述映射服務器用于保存各個服務器的負載情況，并向所述邊緣路由器提供用于描述各服務器負載情況的服務器副本；

所述邊緣路由器根據客戶請求向所述映射服務器發起服務解析請求，以獲取所述服務器副本；根據當前的網絡狀態從所述服務器副本中選取最優服務器；向所選擇的最優服務器發送客戶請求；對客戶請求做全局位置符與局部標識符之間的轉換，以協助客戶請求在核心網絡或邊緣網絡中的路由；

所述服務器處理客戶請求，并將自身的負載情況報告給所述映射服務器。

上述技術方案中，所述邊緣路由器采用map-and-encap機制實現全局位置符與局部標識符的轉換，包括：在map階段，當客戶發送的請求在本邊緣網絡沒有得到回應時，此請求會被路由至本邊緣網絡的邊緣路由器上，所述邊緣路由器將作為目的ID的局部標識符映射為相應的全局位置符；在encap階段，所述邊緣路由器用映射服務器返回的作為目的LOC的全局位置符將請求封裝，此時的請求包中，內部的源和目的地址為局部標識符，外部的源和目的地址為全局位置符；當封裝的請求包到達目的邊緣路由器時，請求包將被解封裝，然后用局部標識符被路由至目的服務器。

本發明還提供了基于所述的融合內容與網絡的任播路由系統所實現的任播方法，包括：

步驟1）、所述服務器的副本向所述映射服務器通告服務器的負載狀態；