面向ICN网络的路由转发基础模型研究

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互联网已经成为信息社会的重要基础设施。而随着社会的发展,当今互联网出现了路由扩展性、动态性、安全性、可管理性、可靠性、QoS以及能耗等方面的问题,已经不能满足高信息时代的需求。  为解决当今互联网的问题,以面向地址、面向内容、面向身份、面向服务为代表的网络架构,提出了不同的通信方式,以适应服务请求和内容获取类的网络应用规模的逐渐增大。可重构信息通信网络,旨在构建一个功能可重构和扩展的基础物理网络,以实现不同通信方式的网络架构的重构。面向内容的网络(ICN)对未来互联网的发展有着重要作用,构建一个适应于ICN下不同架构下的底层路由转发基础模型,是ICN网络寻址和路由机制实现可重构的基本要求。  本文构建了一个面向ICN网络的路由转发基础模型。根据基础路由转发模型的功能要求,本文将ICN各类命名都视为扁平地址,可统一查找本地路由表并做转发;而又基于ICN命名空间无限而本地路由表有限的原因,有很多请求不能在本地路由表中找到,本文通过外层网络查找的方式,来获取请求的信息。即,该模型包含两个部分的功能:本地查找和外层网络查找。  本地查找子模型采用的是基于Bloom Filter的包转发策略,通过引入summaryvector,解耦了片上Bloom Filter和片外Hash Table的直接查找,成功实现了一步查找和更少的路由表空间。进一步,本文通过仿真实验,测试了模型中BloomFilter的错误率和summary vector所耗空间,验证了模型的正确性和可行性。  外层查找模型采用了泛洪的方式来查找记录。受P2P启发,该模型将资源分片,提出了利用近邻分片信息返回及学习的近邻发现泛洪算法(NCAF),减少了泛洪代价,并保证了查找效果。最后,本文通过一系列仿真实验,从查找效果和泛洪代价两方面做评估,证明了NCAF算法的可靠性和可用性。  结合两个子模型的算法特征和仿真效果,本文提出的路由转发基本模型能够满足ICN网络的重构基础要求。
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