[發明專利]一種基于信息中心網絡的信息傳輸方法及其系統

在審

• 申請號: 201410108053.5
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN103916253A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 姜恒;周建二;武慶華;李振宇;謝高崗
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: H04L12/18
• 分類號: H04L12/18;H04L12/761
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;李巖

技術領域

本發明的技術領域是計算機網絡，特別涉及一種基于信息中心網絡的信息傳輸方法及其系統。

背景技術

隨著互聯網上應用的不斷發展變化，基于TCP/IP的現有互聯網也逐漸暴露出許多的不適應。當前，互聯網上主要暴露出的問題有：不安全、移動性差、可靠性差、靈活性差。為了解決這些問題，當前國內外主要有“改良”和“革命”兩種思路。簡單地講，凡不改變互聯網IP的主體地位，則屬于“改良”；而想要替代IP的主體地位的網絡就叫“革命”。目前國際上有很多研究機構進行未來的網絡的設計研究，而ICN則是當前主要的研究方向之一。

信息中心網絡（Information-Centric?Networking，ICN）是一類新型互聯網體系結構模型。ICN的主要思想來源于對當今互聯網上應用的改變的觀察。當今互聯網在起源之初，主要的應用需求是計算資源共享，而經過50多年的發展，互聯網的使用已發生了巨大的變化，現在互聯網的主要使用需求是內容的獲取和分發。雖然應用發生了這么大的變化，但互聯網的體系結構仍然是Host-to-Host通信模式，對于以發布和獲取信息為主的互聯網，Host-to-Host通信模式存在明顯的不足，比如每次存取內容，都要間接映射到內容所在的設備。為了解決這個問題，ICN將采用一定規則命名的內容作為其體系結構的細腰。每個內容被賦予一個獨一無二的名字，用戶獲取內容時不需要事先查詢內容所在的位置，而是直接用該內容的名字表達。ICN的最大優勢就是可以針對內容進行緩存，從而極大增加信息傳輸的效率；同時，針對內容本身進行安全認證，比傳統網絡更加安全。目前關于信息中心網絡的主要體系結構模型主要有DONA、CCN/NDN、PSIRP/PURSUIT、SOFIA、NetInf等。

ICN只是一種抽象的體系模型，為了方便敘述，在此簡要介紹一種ICN的實現方案，Service-oriented?ICN（SOFIA）體系結構模型。

SOFIA是一種面向服務的體系架構，把服務的名字作為體系結構的細腰部分，使得應用程序無需知道服務的位置而直接訪問服務本身。服務可以是視頻直播、網絡電話、網頁等。SOFIA中的路由器具有服務處理能力，比如緩存服務傳輸的內容、聚和相同的服務請求等。

圖1為SOFIA的體系模型示意圖，如圖1所示，傳輸層（Transport?Layer）負責擁塞控制，服務層（Service?Layer）負責服務連接的建立、維護和管理，網絡層（Network?Layer）負責端到端的數據包轉發，還包括：應用層（Application?Layer）和鏈路層（Comm?Medias）。SOFIA采用混合式路由：基于服務的路由和基于地址的路由。請求服務時根據服務名查詢服務轉發表，數據傳輸時根據網絡地址查詢數據轉發表。

圖2為SOFIA服務轉發和數據傳輸示意圖，如圖2所示在SOFIA中，服務請求和數據傳輸的過程。首先客戶端a生成一個服務實例Inst1（服務實例是服務連接針對不同內容的實例化），然后發送請求服務X的服務請求。服務請求在經過中間路由器R1、R2、R3時都查詢服務轉發表SFIB，最終到達服務器c。c收到服務請求后，新建服務實例XInst1，并完成XInst1到遠端服務實例的映射。接下來，c回復的數據包在經過中間路由器時會查詢數據轉發表（根據地址路由）。a在收到c的回復后，會完成本地服務實例Inst1到遠端服務實例XInst1的映射。至此連接完全建立，后續的數據傳輸都將查詢數據轉發表。

在ICN中，當進行一對多的信息傳輸時，網絡中往往會產生一定數量重復拷貝的數據包。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種基于信息中心網絡的多路徑和多播信息傳輸方法，以克服現有技術中存在的數據包重復拷貝，占用帶寬，造成帶寬浪費和高時延的問題。

為達上述目的，本發明提供了一種基于信息中心網絡的信息傳輸方法，其特征在于，所述方法包括：

信息傳輸模式建立步驟：用于建立一對多信息傳輸模式，所述一對多信息傳輸模式為通過一總傳輸流維護信息的總體傳輸任務，并通過所述總傳輸流將信息的所述總體傳輸任務分發到多個子傳輸流，以實現一對多的信息傳輸；

多路徑傳輸步驟：用于基于所述一對多信息傳輸模式，采用多路徑傳輸策略進行信息的發送和接收。

上述基于信息中心網絡的信息傳輸方法，其特征在于，所述信息傳輸模式建立步驟還包括：

總傳輸流步驟：用于維護信息傳輸的總體狀態，并基于不同分發策略將所述總傳輸流分發到所述多個子傳輸流；