[發明專利]一種基于流控制的命名數據網絡轉發方法

有效

• 申請號: 202010942617.0
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112039781B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 李彤;陳國橋;黨學峰;柴登龍;陳寧博;鮑文彬
• 申請（專利權）人: 北京同創神州航天科技有限公司
• 主分類號: H04L45/645
• 分類號: H04L45/645;H04L47/31;H04L67/06
• 代理公司: 北京壹川鳴知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11765
• 代理人: 徐軍科

本發明提供一種基于流控制的命名數據網絡轉發方法，涉及計算機網絡數據通信技術領域。該基于流控制的命名數據網絡轉發方法，包括以下具體步驟：S1.消費者申請流媒體數據或大文件時，采用流興趣包格式，為興趣包分配傳輸序號TSN，然后將其發送出去；S2.到達途中路由節點后，若中間路由節點有相匹配傳輸序號的緩存內容，則直接由該節點返回所請求的內容；若中間節點無相對應內容，則轉發該興趣包。通過采用數據流控制的方式，為流數據包分配傳輸序號與序列號，消費者只需發送二個興趣包：請求流傳輸建立連接興趣包和流傳輸開始興趣包，生產者就會把所有的流數據按順序逐包發送給消費者，實現一次拉取回全部的數據。

技術領域

本發明涉及計算機網絡數據通信技術領域，具體為一種基于流控制的命名數據網絡轉發方法。

背景技術

命名數據網絡（NDN）是一種新型的未來網絡架構，它通過在消費者與生產者之間傳輸興趣包與數據包，并維護各節點內置的三種表來進行基于信息分享的數據傳輸，具有網內緩存、信息分享和原生安全的特點，已在物聯網領域開始應用。

NDN中數據報文分為興趣包和數據包兩類， NDN路由節點均具備緩存功能來緩存經過本節點的數據包，用于響應未來相同的數據內容請求。

NDN架構采用接收者驅動的通信模式，NDN通過內容請求者發送興趣包驅動內容發布者回復數據包的方式進行數據通信，興趣包和數據包中都含有一個內容名稱來標識內容請求者想要獲取的數據內容，用戶發送的興趣包與網絡相應的數據包是一一對應的關系。但這種一對一的請求響應機制存在的一個問題是由于用戶和路由節點需要逐一發送或處理興趣包，當用戶從某一特定地點獲取的內容數據量較大時，用戶需要發送大量相似興趣包將所需內容分步拉回，各個路由節點的興趣包路由FIB查表操作頻繁，而且這種查表示基于內容名稱的查FIB表操作，需要對名稱字段的嵌套式TLV格式進行解析和按名稱查表，這遠比IP網的路由查表操作耗時，這帶來了NDN網絡的轉發效率較IP網絡低。

除此之外，目前NDN網絡中數據包的轉發方式是從生產者處按照興趣包的轉發路徑反向原路返回消費者處，生產者發出的數據包到達沿途路由節點處后向下游轉發還需按照數據包內容名稱查找PIT表，PIT表中若有相應的記錄，則將數據包從所記錄的接口傳送出去，同時將該數據包存儲在CS中。但是在該路由策略中，需要在每一個路由節點按照名稱查找PIT表，找到下游對應接口進行轉發。若PIT表中的條目數較多，使得數據包的返回查表時間較長。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于流控制的命名數據網絡轉發方法，解決了目前NDN數據包路由方案中消費者操作復雜，興趣包和數據包在路由節點中查表時間較長，數據包路由查詢時間較長的問題。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種基于流控制的命名數據網絡轉發方法，包括以下具體步驟：

S1．消費者申請流媒體數據或大文件時，采用流興趣包格式，為興趣包分配傳輸序號TSN，然后將其發送出去；

S2．到達途中路由節點后，若中間路由節點有相匹配傳輸序號的緩存內容，則直接由該節點返回所請求的內容；若中間節點無相對應內容，則轉發該興趣包，興趣包依據NDN的轉發策略和路由機制向被請求的內容源處轉發；

S3．最末端的內容生產者節點在收到轉發來的請求興趣包后，提取興趣包中的傳輸序號TSN，將其加入到數據包的選擇字段中，并在本節點建立該興趣包請求數據內容的流控制表TSN；