NDN中任播機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前，用戶對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的訪問(wèn)模式已經(jīng)從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信為主轉(zhuǎn)為內(nèi)容獲取為主。傳統(tǒng)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)僅傳輸字節(jié)流，并不感知內(nèi)容，從而造成了網(wǎng)絡(luò)上大量的冗余流量傳輸。此外，信息科技的不斷發(fā)展，特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)流量日益增大，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)管理也變得越來(lái)越復(fù)雜，使現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)在可擴(kuò)展性、安全性、可管可控性以及移動(dòng)性等方面均面臨諸多挑戰(zhàn)。當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)難以滿足網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的未來(lái)發(fā)展需求，為了解決當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)，研究界提

2、出了信息中心網(wǎng)絡(luò)這一革命性解決方案，命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Named Data Networking，NDN)是其中的一個(gè)典型代表。
　　作為一種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，NDN不僅要能夠有效應(yīng)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)，從根本上解決網(wǎng)絡(luò)流量的爆炸性增長(zhǎng)問(wèn)題，而且需要支持現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的運(yùn)營(yíng)模式。為了應(yīng)對(duì)海量的用戶，許多大型互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)都采用了任播服務(wù)架構(gòu)，基于DNS或重定向等技術(shù)由眾多物理上分散的服務(wù)器或者服務(wù)器集群為不同用戶提供服務(wù)，以提高服務(wù)的可擴(kuò)展性

3、、可靠性及高可用性。但是，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與NDN在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上的巨大差異使得現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)任播機(jī)制無(wú)法直接移植到NDN網(wǎng)絡(luò)中，而NDN自身基于路由的任播機(jī)制無(wú)法滿足有狀態(tài)和靈活的任播需求。
　　本文針對(duì)NDN不支持靈活和有狀態(tài)的任播需求這一問(wèn)題，提出了基于請(qǐng)求重定向、報(bào)文重寫和基于混合機(jī)制的任播解決方案，并對(duì)不同方案進(jìn)行了系統(tǒng)的分析比較。本文的主要貢獻(xiàn)如下:
　　1)全面分析了任播服務(wù)的特性和應(yīng)用場(chǎng)景及NDN與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)

4、架構(gòu)的差異，指出TCP/IP的任播機(jī)制無(wú)法直接移植到NDN網(wǎng)絡(luò)中的原因，及NDN中支持任播所面臨的挑戰(zhàn)。
　　2)圍繞有狀態(tài)和靈活的任播需求，提出了NDN中的多種任播解決方案，并從可擴(kuò)展性（Scalability）、流親近性(Flow Affinity)、透明性(Transparency)、靈活性(Flexibility)及服務(wù)響應(yīng)時(shí)間等度量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同方案進(jìn)行了系統(tǒng)的比較分析。定性的分析結(jié)果表明，基于混合機(jī)制的任播方案在各方面均有