用于内容中心网络中的一体化内容流的系统和方法
【技术领域】
[0001]本申请一般涉及内容中心网络(CCN)。更具体地，本申请涉及在内容中心网络(CCN)中使用单个命名流来下载内容对象集合的系统和方法。
【背景技术】
[0002]互联网和电子商务的繁荣继续引发网络行业的革命性变化。当今，从在线观看电影到每日新闻发送、零售和即时消息的相当大量的信息交互是在线进行的。日益增长的互联网应用也变成移动的。然而，当前的互联网基于大型的基于位置的寻址方案工作。两个最普遍存在的协议即互联网协议(IP)和以太网协议都以终端主机地址为基础。即，内容的消费者可以只接收通过从通常与物理对象或位置关联的地址(例如IP地址或以太网介质访问控制(MAC)地址)显式请求内容的内容。此限制性的寻址方案越来越不足以满足不断变化的网络需求。
[0003]最近，行业中已经提出信息中心网络(ICN)架构，其中，内容是直接命名和寻址的。内容中心网络(CCN)是一种示例性ICN架构，它将新方法引入到内容传输。代替在应用等级以内容得以通过的端对端对话查看网络流量，内容是基于其唯一的名称请求或返回的，网络负责将内容从提供者路由到消费者。注意，内容包括可以在通信系统中传输的数据，包括任何形式的数据，诸如文本、图像、视频和/或音频。消费者和提供者可以是计算机处的个人或CCN内部或外部的自动化过程。一项内容可以指整个内容或内容的相应部分。例如，新闻文章可以由体现为数据包的多项内容表示。一项内容还可以与元数据关联，所述元数据描述或用诸如认证数据、创建日期、内容所有者等的信息加强该项内容。
[0004]在CCN中，名称扮演重要角色。更具体地，内容对象和兴趣是由其名称标识的，名称通常是分层结构的可变长度标识符(HSVLI)。兴趣和内容对象基于其名称在网络中流动。在下载命名内容(可以是文件库或网页)时，请求者通常需要发布兴趣消息的初始集合来获得库的目录或网页的标记文档。在网页情况下，一旦接收标记文档，请求者需要解析标记文档，然后开始下载由标记文档引用的嵌入对象。这种过程通常需要超过一个往返时间(RTT)，因此给内容下载过程带来大量的延迟。这个问题类似于IP网络遇到的下载延迟问题。
[0005]在IP世界里，人们还不满足超文本传输协议(HTTP)的性能，原因是尽管在传输个别文件时非常高效，但HTTP不能有效地传输大量的小文件。然而，今天的网络目的地通常包括数十个或更多的嵌入对象，诸如图像、级联样式表(CSS)文件和外部JavaScript文件。加载所有这些个别文件占用时间，原因是单独请求这些文件并等待TCP (传输控制协议)会话以探测网络能力和上升到其传输速度的所有这些开销。例如，在使用HTTP通过TCP请求网站内容时，请求者通常必须等待三向TCP握手完成来发送GET请求，之后开始下载期望的HTTP和HTML标记文档。然后，在解析标记文档之后，请求者可以请求个别嵌入对象。为了降低这些下载延迟，在IP设置时已经开发出某些“零往返时间”协议，诸如由Google开发的SPTY? (加利福尼亚门洛帕克市Google公司的注册商标)。然而，在CCN设置中不存在这种解决方案。
【发明内容】
[0006]本发明的一个实施例提供一种用于组合单个内容流的系统，所述系统能够在网络上使用所述单个内容流下载内容集合。操作中，所述系统获得包括多个内容组成的内容集合；并生成所述内容集合的清单。所述清单中的相应表项对应于内容组成。所述系统通过包括之后跟随所述多个内容组成的所述清单来组合所述单个内容流。所述清单和所述内容组成封装到相同的名称空间下的对象中，从而便于请求者使用所述相同的名称空间下的兴趣请求所述内容集合中的一个或多个内容组成。
[0007]在此实施例的一个变形中，所述内容组成跨越所述单个内容流中的多个块，每个块对应于封装对象并被分配序列号。所述清单中的表项规定所述多个块的序列号。
[0008]在此实施例的一个变形中，所述清单中的表项还规定所述内容组成的多个块中的一个或多个块的散列值，从而使请求者能够通过检查所述散列值确定所述内容组成的副本是否存在于请求者的本地缓存中。
[0009]在此实施例的一个变形中，所述系统还从所述请求者接收相同的名称空间下的兴趣集合；以及通过所述多个内容组成，确定哪个内容组成包括于所述单个内容流中。
[0010]在此实施例的一个变形中，所述网络是内容中心网络，所述对象是标准CCN内容对象。
[0011 ] 在又一个变形中，所述单个内容流中的至少一个内容对象包括密钥信息，并且，相应的内容对象包括与所述密钥关联的加密签名。
[0012]在此实施例的一个变形中，内容组成包括第二单个内容流，并且其中，所述第二单个内容流包括第二清单。
[0013]在此实施例的一个变形中，所述清单包括多个分段，并且其中，所述清单的多个分段分散于单个内容流中的不同位置。
[0014]在此实施例的一个变形中，组合所述单个内容流还包括按顺序设置所述多个内容组成。
[0015]在又一个变形中，按顺序设置所述多个内容组成包括以下中的一个或多个:在所述单个内容流开始处设置渲染所述内容集合所需的一个或多个内容组成；并基于他们的修改时间按顺序设置所述多个内容组成。
【附图说明】
[0016]图1图解说明根据本发明的实施例的网络的示例性架构。
[0017]图2呈现对传统清单的格式进行图解说明的图。
[0018]图3A呈现对网页中包括的各个组成进行图解说明的图。
[0019]图3B呈现对下载带嵌入对象的网页的传统过程进行图解说明的图。
[0020]图4呈现对根据本发明的实施例的示例性一体化清单(all-1n-one manifest)的格式进行图解说明的图。
[0021]图5呈现对根据本发明的实施例的一体化流中的示例性内容对象的格式进行图解说明的图。
[0022]图6呈现对根据本发明的实施例使用一体化流下载内容集合的示例性过程的图。
[0023]图7呈现对根据本发明的实施例的示例性递归一体化流进行图解说明的图。
[0024]图8呈现对根据本发明的实施例带多段清单的示例性一体化流进行图解说明的图。
[0025]图9呈现对根据本发明的实施例构造可以用来下载内容集合的一体化流的过程的图。
[0026]图10图解说明根据本发明的实施例实现内容下载的一体化流的示例性系统。
[0027]在图中，相同的附图标记指相同的附图元件。
【具体实施方式】
[0028]概述
[0029]本发明的实施例提供通常使用单个命名流下载内容对象的集合的系统和方法，下载内容清单不会产生往返时间。更具体地，所述系统将所有必需内容(诸如网页中的所有内容)聚合到单个命名流中，该单个命名流也称作一体化流(all-1n-one stream)。一体化流包括特别构造的清单(也称作一体化清单)之后跟随构成对象。一体化清单包括表项的集合，每个表项对应于一个内容组成(其可以跨越多个内容对象或能够实现分段时的内容对象分段)。一体化清单中的表项规定内容组成的CCN基本名称(其可以是网页中的嵌入对象或者网页的标记文档)、占据内容组成的块数的列表和内容组成中每个块(内容对象)的内容对象散列。整个一体化流在一个分块名称空间下，所有的块具有相同的名称前缀，所以内容的请求者可以打开一个大的兴趣窗口来下载一体化清单和所有本地提供的内容组成。一体化清单具有足够的信息，使得请求者如果已经有特定的还未下载的内容组成则可以跳过该特定的还未下载的内容组成。
[0030]通常，CCN使用两种类型的消息:兴趣和内容对象。兴趣承载内容对象的分层结构的可变长度标识符(HSVLI)，也称作“名称”或“CCN名称”，并用作对该对象的请求。如果网络元件(例如路由器)接收对相同名称的多个兴趣，则它可以聚合这些兴趣。在具有匹配的内容对象的兴趣的路径上的网络元件可以缓存并返回该对象，以满足兴趣。内容对象遵循相反的兴趣路径到达兴趣的(若干)原点。内容对象除其它信息外包含相同的HSVLI，对象的有效载荷，以及用来将HSVLI绑定到有效载荷的加密信息。