ICN網(wǎng)絡(luò)中標簽導(dǎo)向轉(zhuǎn)發(fā)與緩存規(guī)劃機制研究.pdf

1、內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(Information Centric Network，ICN)因為符合用戶對內(nèi)容的獲取需求高于了解內(nèi)容所在位置這一特性，已成為未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)研究的熱點。命名的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（Named Data Networking，NDN）是ICN的主要實現(xiàn)形式。NDN為內(nèi)容的多用戶分享類型的應(yīng)用提供了IP體系結(jié)構(gòu)所沒有的支持，但其基于名字的路由轉(zhuǎn)發(fā)效率仍然偏低;其網(wǎng)內(nèi)緩存機制雖然在概念上縮短了用戶獲取內(nèi)容的平均傳輸距離，高速網(wǎng)內(nèi)緩存資源

2、的使用仍存在冗余。本文針對上述問題開展研究。
　　本文基于NDN對于中心網(wǎng)絡(luò)(Information Centric Network，ICN)網(wǎng)絡(luò)中標簽導(dǎo)向轉(zhuǎn)發(fā)與緩存規(guī)劃機制進行優(yōu)化。本文可有效優(yōu)化NDN興趣包轉(zhuǎn)發(fā)處理過程、路由管理模塊對數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)通路構(gòu)建過程及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)收集過程、以及網(wǎng)內(nèi)高速緩存資源利用效率，應(yīng)用于ICN中，更能滿足高帶寬、低延遲要求較高的媒體類型內(nèi)容傳輸，尤其是實時多用戶分享類型應(yīng)用的用戶需求。
　　本文的

3、主要工作包括以下幾個方面:
　　第一、分析了內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)路由管理系統(tǒng)，針對目前邏輯集中式路由計算系統(tǒng)存在的問題，設(shè)計并搭建了基于“興趣包-內(nèi)容包”通信模式的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)集中式路由計算管理系統(tǒng)及控制信道。在ndnSIM上對該系統(tǒng)進行的仿真實現(xiàn)和功能驗證說明本系統(tǒng)能有效降低數(shù)據(jù)通路建立過程和緩存信息同步過程的控制信號開銷。
　　第二、分析了內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)興趣包轉(zhuǎn)發(fā)過程，設(shè)計并實現(xiàn)了一種新的采用變長標簽序列引導(dǎo)的興趣包轉(zhuǎn)發(fā)機制。本文

4、通過在ndnSIM上的仿真實驗驗證了變長標簽導(dǎo)向興趣包轉(zhuǎn)發(fā)的可行性，并根據(jù)量化結(jié)果進行分析。
　　第三、分析了網(wǎng)內(nèi)緩存機制相關(guān)研究的特點和不足，以及興趣包、內(nèi)容包傳輸延遲的特點，并進行了理論論證。在此基礎(chǔ)上我們根據(jù)實時多用戶內(nèi)容傳輸?shù)奶匦栽O(shè)計并實現(xiàn)了以節(jié)點為單位的緩存規(guī)劃機制——必要時刻緩存機制(CacheWhen Necessary, CWN)。根據(jù)ndnSIM上的仿真實驗結(jié)果，本文設(shè)計并實現(xiàn)的CWN機制在相比全局緩存策略不增加