【摘要】：隨著現(xiàn)代航海事業(yè)的快速發(fā)展,人們對海上通信業(yè)務質(zhì)量的要求越來越高,為了適應未來資源分發(fā)型的網(wǎng)絡需求而被提出的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(Content Centric Networks,CCN),相較于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡具有更快的數(shù)據(jù)檢索速率以及更高的安全通信保障。CCN體系建立在內(nèi)容數(shù)據(jù)命名的概念上,為內(nèi)容本身而非傳輸內(nèi)容的連接提供安全保障,避免了許多與主機相關的威脅,內(nèi)容取代傳統(tǒng)的主機地址成為了網(wǎng)絡的核心。CCN將內(nèi)容從主機解耦,支持網(wǎng)絡層的網(wǎng)絡內(nèi)緩存,在避免網(wǎng)絡中相同內(nèi)容重復傳遞的同時也提高了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸效率。本文針對海洋信息網(wǎng)絡的發(fā)展需求,圍繞CCN的建模和緩存策略展開研究,具體研究內(nèi)容如下:圍繞海洋信息網(wǎng)絡的發(fā)展現(xiàn)狀與時代挑戰(zhàn)展開討論,確立了船聯(lián)網(wǎng)中的船基數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)作為本文研究的實驗系統(tǒng)模型,并依次對系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結構、請求到達分布模型與內(nèi)容流行度的定義與分布規(guī)律進行了探討。對CCN緩存的研究內(nèi)容與相關策略進行了簡要總結與比較,定義了內(nèi)容緩存命中率、內(nèi)容源服務器負載、內(nèi)容請求時延、節(jié)點流量與完成一次數(shù)據(jù)傳輸所需經(jīng)過的路由跳數(shù)這五個系統(tǒng)性能評估指標,提出了基于熵權法的系統(tǒng)性能綜合評估方法,以減少系統(tǒng)性能評估時的主觀影響,為本文的多指標系統(tǒng)的綜合評價提供一個相對客觀的依據(jù)。基于節(jié)點的請求服務率提出了改進的節(jié)點緩存容量分配策略。該策略主要通過統(tǒng)計分析網(wǎng)絡的歷史訪問數(shù)據(jù),計算節(jié)點對用戶數(shù)據(jù)請求的滿足能力,由此為每個節(jié)點分配合適的緩存空間。實驗結果表明該策略能有效提高系統(tǒng)的網(wǎng)內(nèi)緩存利用率,減輕內(nèi)容源的負載壓力,減少單節(jié)點與系統(tǒng)總體的流量負載,從而降低系統(tǒng)的運行壓力與帶寬需求,縮短用戶請求時延并提高系統(tǒng)傳輸效率。分析總結了用戶請求頻率、網(wǎng)內(nèi)不同內(nèi)容種類數(shù)目和節(jié)點緩存容量這三個參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響與參數(shù)之間的相互關系,以此為根據(jù)可按照不同的設計需要進行相應的系統(tǒng)初始化;模擬了在通信鏈路中斷的情況下,CCN對用戶的服務滿足能力,證明了 CCN系統(tǒng)的高可靠性。同時,本文也對CCN系統(tǒng)的基本功能實現(xiàn)做了初步的驗證。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U675.7
【圖文】：

卻無法解決互聯(lián)網(wǎng)目前的困境，也遲遲無法得到全面推廣與應用。逡逑此外隨著互聯(lián)網(wǎng)應用的不斷增多和應用方式的改變，在數(shù)據(jù)傳輸方面，互聯(lián)逡逑網(wǎng)的可擴展性也面臨著挑戰(zhàn)。如圖１．１和圖１．２所示，根據(jù)Ｃｉｓｃｏ公司的可視化逡逑網(wǎng)絡指標ＶＮ１報告［２２】，２０１７年全球的網(wǎng)絡流量已達到１２２ＥＢ／月，預計２０２２年逡逑更是將徶到３９６ＥＢ／月。該報告估計從２０１７年到２０２２年，網(wǎng)絡流量將以２６％的逡逑復合年增長率（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ邋Ａｎｎｕａｌ邋Ｇｒｏｗｔｈ邋Ｒａｔｅ，邋ＣＡＧＲ）增長，至１１２０２２邋年，月人逡逑均網(wǎng)絡流量將從２０１７年的１６ＧＢ提高到５０ＧＢ，其中，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡（Ｃｏｎｔｅｎｔ逡逑Ｄｅｌｉｖｅｒｙ邋Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，邋ＣＤＮｓ）所占比例將超過７２％。該報告同時指出，所有形式的逡逑ＩＰ視頻，包括互聯(lián)網(wǎng)視頻、ＩＰ視頻點播、通過文件共享交換的視頻文件、視頻逡逑流游戲和視頻會議等，其流量總和將繼續(xù)占網(wǎng)絡總流量的８０％至９０％。如圖１．３逡逑所示

２０１７邋２０１８邋２０１９邋２０２０邋２０２１邋２０２２逡逑年份逡逑圖１．２全球內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡流量預測逡逑４５０逡逑４００邐■逡逑■逡逑＇ｇ邋３００邐■邐■■網(wǎng)絡視頻逡逑Ｓ邋２５０邐■邐■邐■■視頻點播逡逑Ｊ邋２00邐＿邐■邐■邐■■網(wǎng)絡／數(shù)手匡逡逑：｜邐圓邐｜邐｜邐Ｉ邐＾，逡逑Ａ邐ｔｍｍｍ邐ｍｍｍ邐ｍ邐ｍｍ邐ＭＢ邐Ｈｉ逡逑２０１７邐２０１８邐２０１９邐２０２０邐２０２１邐２０２２逡逑年份逡逑圖１．３按應用類型劃分的全球網(wǎng)絡流量預測逡逑移動性問題：當前的互聯(lián)網(wǎng)是基于ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議工作的，而ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議是基逡逑于主機到主機模式設計的，要求無論獲取任何信息都必須要定位到某個確定的物逡逑理主機，其體系結構不利于大量信息的分發(fā)。ＩＰ地址既代表某個主機在ＩＰ網(wǎng)絡逡逑中具體的物理位置，又可指代一個確定的主機，存在雙重語義的問題，不利于移逡逑動性的支持。逡逑安全性問題：ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議是建立在可信的環(huán)境之下，首先考慮的是網(wǎng)絡的逡逑互連，對安全方面的考慮不足，目前的互聯(lián)網(wǎng)所有的安全機制都是附加的，例如逡逑在每條協(xié)議上增加安全

２０１７邐２０１８邐２０１９邐２０２０邐２０２１邐２０２２逡逑年份逡逑圖１．３按應用類型劃分的全球網(wǎng)絡流量預測逡逑移動性問題：當前的互聯(lián)網(wǎng)是基于ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議工作的，而ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議是基逡逑于主機到主機模式設計的，要求無論獲取任何信息都必須要定位到某個確定的物逡逑理主機，其體系結構不利于大量信息的分發(fā)。ＩＰ地址既代表某個主機在ＩＰ網(wǎng)絡逡逑中具體的物理位置，又可指代一個確定的主機，存在雙重語義的問題，不利于移逡逑動性的支持。逡逑安全性問題：ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議是建立在可信的環(huán)境之下，首先考慮的是網(wǎng)絡的逡逑互連，對安全方面的考慮不足，目前的互聯(lián)網(wǎng)所有的安全機制都是附加的，例如逡逑在每條協(xié)議上增加安全，其在設計之初并未考慮到安全問題。且該協(xié)議作為逡逑Ｉｎｔｅｒｎｅｔ使用的標準協(xié)議集

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 覃聞銘;王曉峰;;船聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術綜述[J];中國航海;2015年02期

2 宗思光;吳榮華;張顯峰;;水下信息體系發(fā)展及運用探討[J];艦船科學技術;2014年05期

3 張行功;牛童;郭宗明;;未來網(wǎng)絡之內(nèi)容中心網(wǎng)絡的挑戰(zhàn)和應用[J];電信科學;2013年08期

4 趙學洋;李海紅;儲凌劍;;基于船聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)河智能航行體系探討研究[J];新技術新工藝;2013年06期

5 樊娜;趙祥模;王青龍;;船聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合的信任模型[J];交通運輸工程學報;2013年03期

6 胡騫;武穆清;郭嵩;;以內(nèi)容為中心的未來通信網(wǎng)絡研究綜述[J];電信科學;2012年09期

7 王海濤;陳暉;;網(wǎng)絡性能測量評價指標體系研究[J];信息技術與標準化;2012年09期

8 吳建平;林嵩;徐恪;劉瑩;朱敏;;可演進的新一代互聯(lián)網(wǎng)體系結構研究進展[J];計算機學報;2012年06期

9 李軍;陳震;石希;;ICN體系結構與技術研究[J];信息網(wǎng)絡安全;2012年04期

10 胡向東;;物聯(lián)網(wǎng)研究與發(fā)展綜述[J];數(shù)字通信;2010年02期

相關碩士學位論文 前1條

1 任海嬌;船用網(wǎng)絡信息交換與監(jiān)控技術研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

本文編號：2799180