NDN中任播機制的研究與實現(xiàn).pdf

1、目前，用戶對互聯(lián)網(wǎng)的訪問模式已經(jīng)從點對點通信為主轉為內容獲取為主。傳統(tǒng)的TCP/IP網(wǎng)絡僅傳輸字節(jié)流，并不感知內容，從而造成了網(wǎng)絡上大量的冗余流量傳輸。此外，信息科技的不斷發(fā)展，特別是移動互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，使得網(wǎng)絡流量日益增大，網(wǎng)絡應用呈現(xiàn)多樣化的特點，網(wǎng)絡管理也變得越來越復雜，使現(xiàn)有網(wǎng)絡在可擴展性、安全性、可管可控性以及移動性等方面均面臨諸多挑戰(zhàn)。當前的網(wǎng)絡架構已經(jīng)難以滿足網(wǎng)絡應用的未來發(fā)展需求，為了解決當前互聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)，研究界提

2、出了信息中心網(wǎng)絡這一革命性解決方案，命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(Named Data Networking，NDN)是其中的一個典型代表。
　　作為一種新型網(wǎng)絡架構，NDN不僅要能夠有效應對現(xiàn)有網(wǎng)絡面臨的挑戰(zhàn)，從根本上解決網(wǎng)絡流量的爆炸性增長問題，而且需要支持現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)服務的運營模式。為了應對海量的用戶，許多大型互聯(lián)網(wǎng)服務都采用了任播服務架構，基于DNS或重定向等技術由眾多物理上分散的服務器或者服務器集群為不同用戶提供服務，以提高服務的可擴展性

3、、可靠性及高可用性。但是，TCP/IP網(wǎng)絡與NDN在網(wǎng)絡架構上的巨大差異使得現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)任播機制無法直接移植到NDN網(wǎng)絡中，而NDN自身基于路由的任播機制無法滿足有狀態(tài)和靈活的任播需求。
　　本文針對NDN不支持靈活和有狀態(tài)的任播需求這一問題，提出了基于請求重定向、報文重寫和基于混合機制的任播解決方案，并對不同方案進行了系統(tǒng)的分析比較。本文的主要貢獻如下:
　　1)全面分析了任播服務的特性和應用場景及NDN與TCP/IP網(wǎng)絡

4、架構的差異，指出TCP/IP的任播機制無法直接移植到NDN網(wǎng)絡中的原因，及NDN中支持任播所面臨的挑戰(zhàn)。
　　2)圍繞有狀態(tài)和靈活的任播需求，提出了NDN中的多種任播解決方案，并從可擴展性（Scalability）、流親近性(Flow Affinity)、透明性(Transparency)、靈活性(Flexibility)及服務響應時間等度量標準對不同方案進行了系統(tǒng)的比較分析。定性的分析結果表明，基于混合機制的任播方案在各方面均有