ICN網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)簽導(dǎo)向轉(zhuǎn)發(fā)與緩存規(guī)劃?rùn)C(jī)制研究.pdf

1、內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(Information Centric Network，ICN)因?yàn)榉嫌脩魧?duì)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(diǎn)。命名的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（Named Data Networking，NDN）是ICN的主要實(shí)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(jī)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(duì)上述問題開展研究。
　　本文基于NDN對(duì)于中心網(wǎng)絡(luò)(Information Centric Network，ICN)網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)簽導(dǎo)向轉(zhuǎn)發(fā)與緩存規(guī)劃?rùn)C(jī)制進(jìn)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(duì)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(shí)時(shí)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(gè)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(duì)目前邏輯集中式路由計(jì)算系統(tǒng)存在的問題，設(shè)計(jì)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(jì)算管理系統(tǒng)及控制信道。在ndnSIM上對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行的仿真實(shí)現(xiàn)和功能驗(yàn)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(hào)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(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新的采用變長(zhǎng)標(biāo)簽序列引導(dǎo)的興趣包轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。本文

4、通過在ndnSIM上的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了變長(zhǎng)標(biāo)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(jìn)行分析。
　　第三、分析了網(wǎng)內(nèi)緩存機(jī)制相關(guān)研究的特點(diǎn)和不足，以及興趣包、內(nèi)容包傳輸延遲的特點(diǎn)，并進(jìn)行了理論論證。在此基礎(chǔ)上我們根據(jù)實(shí)時(shí)多用戶內(nèi)容傳輸?shù)奶匦栽O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了以節(jié)點(diǎn)為單位的緩存規(guī)劃?rùn)C(jī)制——必要時(shí)刻緩存機(jī)制(CacheWhen Necessary, CWN)。根據(jù)ndnSIM上的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的CWN機(jī)制在相比全局緩存策略不增加