命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的路由機(jī)制研究.pdf

1、“互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造了今天的內(nèi)容世界，但它從來不是為它而設(shè)計(jì)”?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，用戶和應(yīng)用程序更加關(guān)心的數(shù)據(jù)本身，至于從何處、如何獲取則不再是其關(guān)心的重點(diǎn)。顯然，基于端到端通信模型的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中通過地址映射來獲取數(shù)據(jù)的方法已不能滿足用戶需求的變化。網(wǎng)絡(luò)需求的變更與基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在的桎梏已一定程度上阻礙信息社會(huì)的發(fā)展，對(duì)于新型互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的需求推動(dòng)了革命性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究。
　　作為革命性未來互聯(lián)

2、網(wǎng)體系架構(gòu)之一—命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Named Data Network，NDN)是以內(nèi)容為中心的網(wǎng)路架構(gòu)。以全新的數(shù)據(jù)包封裝結(jié)構(gòu)和路由尋址方式從根本上改變網(wǎng)絡(luò)的路由策略，路由過程中不涉及任何與主機(jī)地址相關(guān)的信息，而是采用命名數(shù)據(jù)名稱代替 IP數(shù)據(jù)包，更加專注于用戶需求數(shù)據(jù)，而不再關(guān)注數(shù)據(jù)包的獲取方式和數(shù)據(jù)來源。同時(shí)，在路由過程中引入緩存機(jī)制，希望通過利用廣泛分布的緩存?zhèn)浞莶捎谩翱臻g換時(shí)間”的方式，提高請(qǐng)求的反饋速率，路由算法通常采用名稱解析

3、機(jī)制。
　　基于名稱解析機(jī)制的路由算法中存在的路由表難于維護(hù)、系統(tǒng)冗余高、開銷大等問題嚴(yán)重影響著NDN路由的性能。本文開創(chuàng)式的提出基于定向擴(kuò)散與服務(wù)發(fā)現(xiàn)勢(shì)能路由策略，能夠有效地解決基于名稱解析機(jī)制中的問題。本文首先提出一種基于雙曲空間的內(nèi)容流行性與相似性的分析算法，將基于節(jié)點(diǎn)間雙曲空間距離的節(jié)點(diǎn)連接概率作為勢(shì)能權(quán)重；其次，考慮到緩存內(nèi)容的易揮發(fā)性對(duì)網(wǎng)絡(luò)勢(shì)能造成的不穩(wěn)定性，更新勢(shì)能帶來的巨大網(wǎng)絡(luò)開銷，本文提出一種控制勢(shì)能范圍的算法來

4、減少由此帶來的網(wǎng)絡(luò)開銷，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性；然后，為了使網(wǎng)絡(luò)能夠從失敗的尋址路徑上恢復(fù)，快速探測(cè)可達(dá)路徑，本文提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的路由失敗恢復(fù)算法；最后，通過ndnSIM這個(gè)平臺(tái)完成路由協(xié)議的開發(fā)與仿真工作。
　　本文實(shí)現(xiàn)的NDNPBR(Named Data Network Potential Based Routing)路由協(xié)議為現(xiàn)有的NDN實(shí)驗(yàn)平臺(tái)添加了具有高效轉(zhuǎn)發(fā)、擁塞控制、開銷控制和失敗恢復(fù)的新型協(xié)議。仿真結(jié)果證明了該方