發(fā)布時(shí)間：2018-01-03 22:00

  本文關(guān)鍵詞：ICN網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)簽導(dǎo)向轉(zhuǎn)發(fā)與緩存規(guī)劃?rùn)C(jī)制研究　出處：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(Information Centric Network,I CN)因?yàn)榉嫌脩魧?duì)內(nèi)容的獲取需求高于了解內(nèi)容所在位置這一特性,已成為未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)研究的熱點(diǎn)。命名的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Named Data Networking, NDN)是ICN的主要實(shí)現(xiàn)形式。NDN為內(nèi)容的多用戶分享類型的應(yīng)用提供了IP體系結(jié)構(gòu)所沒有的支持,但其基于名字的路由轉(zhuǎn)發(fā)效率仍然偏低;其網(wǎng)內(nèi)緩存機(jī)制雖然在概念上縮短了用戶獲取內(nèi)容的平均傳輸距離,高速網(wǎng)內(nèi)緩存資源的使用仍存在冗余。本文針對(duì)上述問題開展研究。 本文基于NDN對(duì)于中心網(wǎng)絡(luò)(Information Centric Network, ICN)網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)簽導(dǎo)向轉(zhuǎn)發(fā)與緩存規(guī)劃?rùn)C(jī)制進(jìn)行優(yōu)化。本文可有效優(yōu)化NDN興趣包轉(zhuǎn)發(fā)處理過程、路由管理模塊對(duì)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)通路構(gòu)建過程及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)收集過程、以及網(wǎng)內(nèi)高速緩存資源利用效率,應(yīng)用于ICN中,更能滿足高帶寬、低延遲要求較高的媒體類型內(nèi)容傳輸,尤其是實(shí)時(shí)多用戶分享類型應(yīng)用的用戶需求。 本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面： 第一、分析了內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)路由管理系統(tǒng),針對(duì)目前邏輯集中式路由計(jì)算系統(tǒng)存在的問題,設(shè)計(jì)并搭建了基于“興趣包-內(nèi)容包”通信模式的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)集中式路由計(jì)算管理系統(tǒng)及控制信道。在ndnSIM上對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行的仿真實(shí)現(xiàn)和功能驗(yàn)證說明本系統(tǒng)能有效降低數(shù)據(jù)通路建立過程和緩存信息同步過程的控制信號(hào)開銷。 第二、分析了內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)興趣包轉(zhuǎn)發(fā)過程,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新的采用變長(zhǎng)標(biāo)簽序列引導(dǎo)的興趣包轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。本文通過在ndnSIM上的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了變長(zhǎng)標(biāo)簽導(dǎo)向興趣包轉(zhuǎn)發(fā)的可行性,并根據(jù)量化結(jié)果進(jìn)行分析。 第三、分析了網(wǎng)內(nèi)緩存機(jī)制相關(guān)研究的特點(diǎn)和不足,以及興趣包、內(nèi)容包傳輸延遲的特點(diǎn),并進(jìn)行了理論論證。在此基礎(chǔ)上我們根據(jù)實(shí)時(shí)多用戶內(nèi)容傳輸?shù)奶匦栽O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了以節(jié)點(diǎn)為單位的緩存規(guī)劃?rùn)C(jī)制——必要時(shí)刻緩存機(jī)制(Cache When Necessary, CWN)。根據(jù)ndnSIM上的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的CWN機(jī)制在相比全局緩存策略不增加內(nèi)容消耗者平均內(nèi)容獲取延遲的前提下,有效減少了實(shí)時(shí)多用戶類型應(yīng)用中的冗余緩存消耗。
[Abstract]:Content Center Network Information Centric Network I CNC is consistent with the feature that users need more content than they know where the content is located. It has become the hotspot of the future network architecture research. The named data network named named Data Networking. NDN) is the main implementation form of ICN. NDN-based multi-user sharing applications provide support that the IP architecture does not, but its name-based routing and forwarding efficiency is still low; Although the cache mechanism in the network can shorten the average transmission distance between users to get the content conceptually, there is still redundancy in the use of cache resources in the high speed network. This paper is based on NDN for central network information Centric Network. The mechanism of tag oriented forwarding and cache planning in ICN network is optimized. This paper can effectively optimize the process of forwarding NDN packets of interest. The routing management module can be used in the ICN to satisfy the high bandwidth of the data path construction process and the network state collection process, as well as the efficiency of cache resource utilization in the network. Low latency requires high demand for media content transmission, especially for real-time multi-user sharing applications. The main work of this paper includes the following aspects: First, it analyzes the content center network routing management system, aiming at the problems of the current logical centralized routing computing system. Design and build based on "interest package-content package" The content center network centralized routing computing management system and control channel of communication mode. The simulation and functional verification of the system on ndnSIM show that the system can effectively reduce the process of data path establishment. And cache information synchronization process control signal overhead. Secondly, the forwarding process of content-centric network interest packets is analyzed. A new interest packet forwarding mechanism based on variable length tag sequence is designed and implemented. The feasibility of variable length tag oriented interest packet forwarding is verified by simulation experiments on ndnSIM. And according to the results of quantitative analysis. Thirdly, the paper analyzes the characteristics and shortcomings of the research on the cache mechanism in the network, as well as the characteristics of the packet of interest and the transmission delay of the content packet. Based on the characteristics of real-time multi-user content transmission, we design and implement a node based cache planning mechanism, which is called "necessary time caching" ((1)). Cache When Necessary. According to the simulation results on ndnSIM, the CWN mechanism designed and implemented in this paper does not increase the average content acquisition delay compared with the global caching strategy. The redundant cache consumption in real-time multi-user applications is reduced effectively.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.02

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1375742