摘要:

针对命名数据网络(named data networking,NDN)传统缓存策略存在缓存命中率较低、平均路由跳数较高的问题,提出了面向提高缓存命中率的缓存优化策略。对于每个路由节点,结合当前已缓存内容块的命中次数,以及请求命中的时间特性计算各个内容块的动态优先权值; 然后根据此值进行缓存内容块的替换,保留当前请求率高且预计未来请求率高的内容块。在此基础上,根据内容请求路径上各路由节点缓存内容的优先权平均值,设计了高优先权缓存决定策略,从而选择合理的缓存放置节点。仿真实验结果表明,相较于典型的NDN缓存策略,该策略能有效提高缓存命中率,降低平均请求跳数。

摘要:

命名数据网络（named data networking，NDN）中，命名链路状态路由协议（named-data link state routing protocol，NLSR）并非针对移动场景所设计，特别是对移动设备作为内容源的支持上存在 FIB 更新严重滞后、请求响应延时过大、内容响应率过低等问题。提出了一种针对内容源移动问题的 NLSR 优化方法（optimized NLSR for source mobility，NLSR-SM）。该方法采用内容源提前报告移动信息，网络中转节点提前更新 FIB 的策略，实现对内容源移动性的更好支持。通过在 ndnSIM上实现 NLSR-SM的原型系统，在不同实验场景下对 NLSR-SM进行实验并与 NLSR 进行对比。实验结果表明，NLSR-SM可以降低请求响应的往返延时，提高内容响应率。对于移动直播的场景，NLSR-SM能够提高单次请求的内容响应率。NLSR-SM机制可以有效应对内容源在 NDN 中移动服务的问题。

摘要:

针对NDN(命名数据网络)中确定性缓存和概率性缓存进行研究,提出一种确定性缓存和概率性缓存相结合的混合式NDN缓存策略(HDP).基于区域划分的思想,在网络边缘采用基于热度的确定性缓存策略,在网络核心采用基于缓存收益和内容热度的概率性缓存策略,从而将两种缓存策略的优势相结合,进一步提高NDN缓存性能.仿真实验表明该策略与现有NDN缓存方法相比,能有效提高缓存服务率和命中率,并有助于降低内容访问延迟,改善用户体验.

摘要:

命名数据网络(named data networking,NDN)作为一种新型网络架构,支持多路径转发和网内缓存,使得网络中存在大量冗余数据,会大大增加拥塞可能性.为解决上述问题,以减少兴趣包和数据包的转发数量为出发点,提出了基于扩展链路状态通告(extended link state advertisements,ELSA)的冗余控制算法(ELSA-based redundant control,ELSA-RC).该算法一方面在路由节点新添一个跳数数据库(hopDB)来保存兴趣包的最新跳数,并通过发送ELSA以增强邻居节点的hopDB更新,从而降低兴趣包转发深度;另一方面,基于待定请求表的接口信息和收到的ELSA消息来阻止重复数据包的返回.基于ndnSIM的仿真结果表明,相较传统NDN,采用ELSA-RC后兴趣包和数据包的传输数量分别减少了约15％和26％,平均时延减少了约14％.因此,使用ELSA-RC能显著减少兴趣包和数据包在网络中的无效扩散和重复传输,同时还能降低网络时延,使NDN性能得到提高.

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传统网络缓存系统中数据包级别的缓存难以实现,信息中心网络的出现使这个难题得以缓解,但数据包级别的缓存仍然面临严重的扩展性问题.通过分析当前限制数据包级别缓存实现的若干问题,提出了一种分组报文缓存优化方法.该方法通过根据分组前缀而非单个报文前缀建立索引来减少高速存储器的使用量,同时分组级别的流行度也用于优化缓存决策.定义了大量的评估指标,并通过广泛的实验来评估此方案的性能.实验结果表明,与之前的数据包级别的缓存方案相比,该方法可以大大减少高速存储器使用量,并且在服务器负载减少率、平均跳数减少率和平均缓存命中率方面取得显著改善.

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基于名字的路由查找是命名数据网络(NDN)的一个关键技术,但由于NDN名字层次化的结构以及无限制的长度,使得查询匹配的实现具有很大的挑战性.提出一种有效的元素哈希编码机制,首先利用哈希函数压缩数据名字,然后采用改进的状态转换阵列实现名称最长前缀的快速匹配,最后设计一种快速的增量更新机制,满足NDN转发过程中频繁地插入、修改与删除等操作.仿真结果表明,提出的方法使路由条目压缩率达到40％以上,匹配速率提高约10％.

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介绍了命名数据网络(NDN)移动性管理技术.在NDN中,移动管理分为生产者移动管理和消费者移动管理;NDN体系结构中有状态的转发机制原生地支持消费者移动,但是生产者移动并未完全解决.近几年,为解决NDN体系结构中的移动性问题,提出了很多生产者和消费者移动管理方案.对解决方案进行了分类,分析了各方案主要的技术特性,比较了它们的优劣,提出了存在的挑战及未来研究方向.

摘要:

针对命名数据网络应用于无线多跳环境时,节点移动造成兴趣包转发找不到可达下一跳的问题,提出了基于相似节点转接的移动支持方案.该方案在移动节点周围的众多邻近节点中找到最佳目标节点,并把移动节点上的通信进程转接到最佳目标节点.为了找到这一最佳节点,设计了一种基于前向信息转发表的相似性算法来进行节点切换选择.仿真通过与目前的解决方案相对比,表明该方案能够有效减小设备在移动环境下的请求失败率和请求时延,并且随着移动节点的增多,网络对于抑制移动的影响具有更好的稳定性,验证了该方案能有效支持命名数据网络应用于无线多跳环境时的移动性.

摘要:

针对命名数据网络（named data networking，NDN）移动性增强支持不足的问题，基于城区移动场景提出了一种基于移动预测的内容预取方法（mobility-aware prediction approach for content prefetching，MAP-CP）及扩展方案（extended MAP-CP，eMAP-CP）。MAP-CP和eMAP-CP通过预测移动用户的下一接入点（access point，AP），预取在当前AP下因切换AP不能获取到的数据并缓存到所预测的下一AP相关联的NDN节点中，为切换AP后的移动用户就近服务，达到降低内容获取延迟和提高响应率的目的。eMAP-CP在MAP-CP的基础上，可预取切换AP过程中请求的数据，能够进一步提高性能。基于ndnSIM的仿真实验表明，与NDN本身相比，MAP-CP和eMAP-CP具有更低的平均内容获取延迟和更高的响应率，而且eMAP-CP更优。在移动速度为20 m／s、发包速率为200 pps时，MAP-CP和eMAP-CP的平均内容获取延迟可分别降低约4．0％和38．7％，响应率可分别提高约1.2％和4．9％。

摘要:

NDN(named data networking)网络直接依据层次化内容标志进行路由,内容条目数量激增使路由表规模呈现爆炸式增长.传统的单径路由方式对于转发信息表(forwarding information base,FIB)的聚合和压缩的作用已不大,为此提出一种基于后缀摘要的可选下一跳转发信息表聚合方法.一方面,将多可选下一跳的路由方式引入到转发信息表聚合过程,使得具有共同下一跳的内容条目进一步聚合,缩减了路由表项数量;另一方面,为解决前缀过度聚合带来的后缀空洞问题,利用布鲁姆过滤器提取后缀摘要,提高了路由的成功率.理论分析和仿真实验表明:将后缀摘要和可选下一跳FIB聚合相结合,可使路由表项缩减到原来的20％以下,同时随着布鲁姆过滤器哈希函数的增多,可使内容路由的成功率接近100％.