內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)中的轉(zhuǎn)發(fā)引擎算法研究.pdf

1、內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)旨在重新設(shè)計(jì)當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：使用我們所需要內(nèi)容的名字代替IP地址來定位終端，從而實(shí)現(xiàn)提高數(shù)據(jù)傳輸效率的目標(biāo)。和IP網(wǎng)絡(luò)不同的是，內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)使用名字來路由轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)中的包。一個內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的名字包括一個可變長度的字符串，這導(dǎo)致了名字的長度可以包括有幾十個甚至上百個字符。因此，內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的路由表可能比當(dāng)前IP網(wǎng)絡(luò)的路由表大幾個數(shù)量級。這種復(fù)雜的名字的結(jié)構(gòu)加上大容量的路由表對路由中名字的查找提出了巨大的挑戰(zhàn)。
　　為了克服

2、這種巨大的挑戰(zhàn)，我們提出了哈希表與分塊前綴樹結(jié)合的轉(zhuǎn)發(fā)引擎算法，并將之與其他內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)引擎方法做了對比。我們將內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中的單個結(jié)點(diǎn)的PIT表、FIB及CS表的查找合并到同一個哈希表中，簡化了CCN的結(jié)構(gòu)，通過實(shí)驗(yàn)幾種內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)引擎方案來探究其不同的性能表現(xiàn)。本文系統(tǒng)地研究了內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)引擎，所獲得的主要成果如下：
　　1.對內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的開源實(shí)現(xiàn)CCNx進(jìn)行了研究。學(xué)習(xí)使用了CCNx的相關(guān)知識，掌

3、握了科學(xué)系統(tǒng)的研究方法。通過對CCNx的安裝、學(xué)習(xí)和使用，深入了解了CCNx的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)及對比測試，獲得了科研數(shù)據(jù)。
　　2.對內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的底層實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。提出了一種底層實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)方式，并與在上層實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了比較與分析。通過修改以太網(wǎng)幀和網(wǎng)卡模式，從底層實(shí)現(xiàn)了內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)，并且與通過在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上模擬的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了對比，獲得了效率方面的對比結(jié)構(gòu)。
　　

4、3.對名字部分編碼算法進(jìn)行了研究。對NCE方案進(jìn)行了透徹的研究與分析，深入理解了其算法的原理，并對其進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)模擬。同時通過測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和對比，了解了其性能與效率情況。
　　4.本文提出一種基于樹與哈希表的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)引擎算法。將PIT和CS以及 FIB存儲在一個結(jié)構(gòu)中，使轉(zhuǎn)發(fā)查找到結(jié)構(gòu)化簡，節(jié)省了存儲空間。通過實(shí)驗(yàn)對比，該策略在內(nèi)存空間占用等方面優(yōu)于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)引擎策略，但是在查找效率上稍微遜色于其他方案，但是這也由