面向NDN網(wǎng)絡(luò)的名字快速查找機(jī)制研究.pdf

1、命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(NDN)是一種以內(nèi)容為中心的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，主要根據(jù)數(shù)據(jù)名字對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行路由和轉(zhuǎn)發(fā)，解決了用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)中海量、異質(zhì)信息高效訪問(wèn)的需求，同時(shí)規(guī)避了TCP/IP網(wǎng)絡(luò)在安全性、靈活性、移動(dòng)性和可靠性上的弊端。但由于其名字的層次化結(jié)構(gòu)和名字不固定長(zhǎng)度，增加了信息名字查詢的復(fù)雜度，使得原有的查詢機(jī)制已不能滿足NDN網(wǎng)絡(luò)對(duì)名字查詢速度的要求。因此，設(shè)計(jì)出高效的名字查詢機(jī)制是命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
　　本文面向NDN網(wǎng)絡(luò)中名字的

2、層次化結(jié)構(gòu)特性以及名字本身的字符特性和可變長(zhǎng)特性，深入分析了現(xiàn)有的命名方式和現(xiàn)有的名字查詢機(jī)制，提出了基于元素哈希編碼的高效名字查詢機(jī)制和基于樹形結(jié)構(gòu)比特位圖的高效名字查詢機(jī)制。主要從以下幾個(gè)方面開展研究工作：
　　1.分析了現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)和NDN網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)查詢所面臨的問(wèn)題，全面系統(tǒng)的闡述了現(xiàn)有的研究進(jìn)展，討論了當(dāng)前IP網(wǎng)絡(luò)中已有的數(shù)據(jù)查詢技術(shù)對(duì)本此研究的啟發(fā)以及當(dāng)前NDN網(wǎng)絡(luò)名字查詢機(jī)制中最長(zhǎng)前綴匹配的研究方法。
　　2.

3、針對(duì)NDN網(wǎng)絡(luò)中名字的層次化結(jié)構(gòu)特性以及名字本身的字符特性和可變長(zhǎng)特性，提出了一種基于哈希編碼的快速查找方法。首先通過(guò)增量哈希函數(shù)對(duì)元素樹進(jìn)行編碼，建立元素哈希值樹，以此壓縮信息名字集合。然后在樹形結(jié)構(gòu)的每一層上建立狀態(tài)轉(zhuǎn)換陣列實(shí)現(xiàn)對(duì)名字的快速查找，最后設(shè)計(jì)了一種增量更新機(jī)制，滿了足NDN名字頻繁的修改、插入和刪除操作。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法增大了對(duì)名字集合的壓縮效率，提高了對(duì)名字集合的查詢速率和更新效率。
　　3.針對(duì)當(dāng)前已有名字

4、查詢方法在快速查詢方面以及對(duì)名字集合的更新方面效率較低的狀況，同時(shí)為了避免本文中所提出的名字查找方法中存在的哈希函數(shù)假陽(yáng)性問(wèn)題，從另一角度提出了一種基于字符樹比特位圖(Character TreeBitmap)的高效名字查詢方法。首先將數(shù)據(jù)名進(jìn)行分層編碼，再結(jié)合編碼樹中節(jié)點(diǎn)的比特位圖構(gòu)建一種新的查詢模型(Bitmap-based Character Tree, BCT),設(shè)計(jì)了相應(yīng)的查找和更新算法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可知與NCE(Name C