[發(fā)明專利]一種命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的訂閱和發(fā)布系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710286442.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107426280A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧倚霞;張國(guó)強(qiáng);王道勝;陳鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04L12/823;H04L12/947
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 施昊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的訂閱和發(fā)布系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的發(fā)布訂閱/系統(tǒng)建立在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上，只能利用端到端的重復(fù)通信傳輸相同的數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)資源利用率低。為解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員提出了基于命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)NDN(Named Data Networking，NDN)架構(gòu)的發(fā)布/訂閱系統(tǒng)。NDN以內(nèi)容/信息為中心，其內(nèi)容路由機(jī)制能夠有效適應(yīng)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的需求。但是，由于NDN的內(nèi)容名是可變長(zhǎng)的，其轉(zhuǎn)發(fā)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)。為解決這—缺陷，現(xiàn)有研究提出了基于布隆過(guò)濾器(Bloom Filter，BF)構(gòu)建訂閱表(Subscribe Table,ST)，加快數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)速度。

但是，現(xiàn)有的訂閱表構(gòu)建方案，在系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展時(shí)，不能完全滿足用戶需求。當(dāng)用戶希望取消某個(gè)內(nèi)容的訂閱或者用戶希望對(duì)ST表中的內(nèi)容描述符(Content Descrption,CD)進(jìn)行聚合以減少ST的表項(xiàng)時(shí)，由于BF不支持刪除操作的固有特性，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正確工作。

為此，有必要在NDN中提出一種支持取消內(nèi)容訂閱和ST表項(xiàng)匯聚的發(fā)布/訂閱方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述背景技術(shù)提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的訂閱和發(fā)布系統(tǒng)及其方法，能在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文快速轉(zhuǎn)發(fā)的同時(shí)，支持用戶取消某個(gè)內(nèi)容的訂閱和對(duì)訂閱表中的內(nèi)容描述符進(jìn)行聚合以減少訂閱表項(xiàng)的功能。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的訂閱和發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，包括：

內(nèi)容訂閱節(jié)點(diǎn)：根據(jù)用戶的需求生成訂閱報(bào)文和訂閱刪除報(bào)文，接收數(shù)據(jù)報(bào)文；

內(nèi)容發(fā)布節(jié)點(diǎn)：根據(jù)發(fā)布者的需求生成內(nèi)容發(fā)布報(bào)文；

內(nèi)容匯聚節(jié)點(diǎn)：處理內(nèi)容訂閱節(jié)點(diǎn)生成的訂閱報(bào)文和刪除報(bào)文，構(gòu)建或更新訂閱表后，抑止報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)；處理內(nèi)容發(fā)布節(jié)點(diǎn)生成的內(nèi)容發(fā)布報(bào)文，生成數(shù)據(jù)報(bào)文；查詢訂閱表向內(nèi)容訂閱節(jié)點(diǎn)下發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文；

內(nèi)容路由節(jié)點(diǎn)：處理內(nèi)容訂閱節(jié)點(diǎn)生成的訂閱報(bào)文和刪除報(bào)文，構(gòu)建或更新訂閱表后，決定是否向內(nèi)容匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)；處理內(nèi)容發(fā)布節(jié)點(diǎn)生成的內(nèi)容發(fā)布報(bào)文，并向內(nèi)容匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)；處理內(nèi)容匯聚節(jié)點(diǎn)生成的數(shù)據(jù)報(bào)文，并向內(nèi)容訂閱節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。

本發(fā)明還包括基于上述系統(tǒng)的訂閱表構(gòu)建方法，包括以下步驟：

S11，內(nèi)容路由節(jié)點(diǎn)接收訂閱報(bào)文；

S12，內(nèi)容路由節(jié)點(diǎn)生成該訂閱報(bào)文中內(nèi)容描述符的前綴集；

S13，內(nèi)容路由節(jié)點(diǎn)根據(jù)根據(jù)到達(dá)端口和其他端口的內(nèi)容前綴列表和前綴集處理該訂閱報(bào)文；該步驟的具體過(guò)程如下：

S131，內(nèi)容路由器根據(jù)到達(dá)端口的內(nèi)容前綴列表查看是否存在前綴集中的某—項(xiàng)內(nèi)容描述符，若存在，轉(zhuǎn)入步驟S131-1，否則轉(zhuǎn)S131-2；

S131-1，抑止該訂閱報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)；

S131-2，在到達(dá)端口的內(nèi)容前綴列表中記錄下該內(nèi)容描述符，計(jì)算該內(nèi)容描述符在計(jì)數(shù)布隆過(guò)濾器中對(duì)應(yīng)的位序列，將計(jì)數(shù)布隆過(guò)濾器中對(duì)應(yīng)的位序列加1；

S132，在到達(dá)端口的內(nèi)容前綴列表中查看是否存在該內(nèi)容描述符的子條目，若存在，記錄下這些待刪除的子條目，然后刪除這些子條目，并計(jì)算這些子條目的位序列，將計(jì)數(shù)布隆過(guò)濾器對(duì)應(yīng)的位序列減1；

S133，在內(nèi)容路由節(jié)點(diǎn)查看其他端口中是否存在前綴集中的某—項(xiàng)內(nèi)容描述符，若存在，轉(zhuǎn)入步驟S133-1，否則轉(zhuǎn)入步驟S133-2；

S133-1，抑止該訂閱報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)，結(jié)束步驟S13；

S133-2，在內(nèi)容路由節(jié)點(diǎn)查看其他端口的內(nèi)容前綴列表中是否存在該內(nèi)容描述符的子條目，若存在，則記錄下這些待刪除的子條目；

S134，查詢FIB表，向內(nèi)容匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該訂閱報(bào)文；

S135，對(duì)于步驟S132和S133-2中記錄的待刪除的內(nèi)容描述符的子條目，若該內(nèi)容描述符對(duì)應(yīng)的內(nèi)容匯聚節(jié)點(diǎn)與訂閱消息中內(nèi)容描述符對(duì)應(yīng)的內(nèi)容匯聚節(jié)點(diǎn)不同，則構(gòu)造該內(nèi)容描述符的刪除消息，并向內(nèi)容匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。

本發(fā)明還包括基于上述系統(tǒng)的訂閱表刪除方法，包括以下步驟：

S21，內(nèi)容路由節(jié)點(diǎn)接收訂閱表刪除報(bào)文；

S22，內(nèi)容路由節(jié)點(diǎn)獲取刪除報(bào)文中的內(nèi)容描述符；

S23，內(nèi)容路由節(jié)點(diǎn)在刪除報(bào)文的到達(dá)端口中查看內(nèi)容前綴列表中是否有該刪除報(bào)文中包含的內(nèi)容描述符或內(nèi)容描述符的子條目，若無(wú)，則轉(zhuǎn)入步驟S231，否則轉(zhuǎn)入步驟S232；

S231，抑止該刪除報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)，結(jié)束步驟S23；