內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)擁塞問(wèn)題研究.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)用戶的快速增長(zhǎng),使人們對(duì)寬帶化、內(nèi)容個(gè)性化的需求也變得越來(lái)越高,因此,當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)逐漸將網(wǎng)絡(luò)模型轉(zhuǎn)向以內(nèi)容為核心角色,內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(Content-Centric Networking,CCN)是其中很有前途的一種。相比于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),CCN是無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)模型,它只有接收者一個(gè)終端,數(shù)據(jù)包通過(guò)內(nèi)容名字來(lái)進(jìn)行標(biāo)識(shí),而不再使用主機(jī)地址。CCN嘗試以用戶友好的、結(jié)構(gòu)化的、與位置無(wú)關(guān)的名字來(lái)命名內(nèi)容,它具有天然的流量調(diào)節(jié)能力,通過(guò)

2、適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)策略,使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)流量均衡;另一方面,CCN在中間路由器上擁有緩存能力。CCN的新特性會(huì)帶來(lái)一些新的傳輸問(wèn)題,并且在某些路由聚合節(jié)點(diǎn)上可能存在擁塞,我們需要設(shè)計(jì)一些額外的傳輸控制方案來(lái)解決這些問(wèn)題。
　　本文從CCN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)入手,簡(jiǎn)要介紹這種新型網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)中影響擁塞產(chǎn)生的幾個(gè)要素,設(shè)計(jì)了CCN中流量與擁塞控制的幾種方案,利用一套基于NS-3的開源仿真軟件——ndnSIM驗(yàn)證方案的正確性。我們?cè)谝延谢诖翱诘牧髁靠刂品桨负?/p>

3、基于速率的整形機(jī)制的基礎(chǔ)上,針對(duì)這兩種方案的不足,提出了幾種優(yōu)化方案。首先,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于窗口的流量控制和路由器上隨機(jī)早期檢測(cè)結(jié)合的策略,并驗(yàn)證得到了更優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。對(duì)于路由器上基于速率的整形機(jī)制,我們通過(guò)引入擁塞反饋信號(hào),得到了更為準(zhǔn)確的擁塞信息,及時(shí)對(duì)擁塞進(jìn)行響應(yīng),另一方面防止了錯(cuò)誤估計(jì)帶來(lái)的鏈路利用率降低。我們通過(guò)一種對(duì)整形隊(duì)列的加權(quán)輪詢機(jī)制,加強(qiáng)了每個(gè)流之間的公平性。此外,針對(duì)整形隊(duì)列數(shù)目較多的情況,根據(jù)流行度對(duì)整形隊(duì)列數(shù)

4、目進(jìn)行限制,減小了整形時(shí)延。
　　文章的另一個(gè)重點(diǎn)是CCN網(wǎng)絡(luò)中的拒絕服務(wù)(Denial of Service,DoS)攻擊,惡意用戶大量發(fā)送請(qǐng)求可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞,通過(guò)仿真我們驗(yàn)證CCN中的DoS攻擊會(huì)影響到正常用戶的服務(wù)質(zhì)量。我們分析了CCN中DoS攻擊產(chǎn)生的兩種類型,分別對(duì)CS緩存投毒和Interest洪水攻擊的產(chǎn)生和應(yīng)對(duì)方案做了詳細(xì)的介紹。然后從緩存的角度提出了擁塞驅(qū)動(dòng)的緩存管理策略,通過(guò)仿真驗(yàn)證這種方案應(yīng)對(duì)CS填充攻擊的有