用于内容中心网络中的简单的服务发现的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明大体上涉及内容中心网络(CCN)。更确切地说，本发明涉及一种用于内容中心网络(CCN)中的服务注册和发现的系统和方法。
【背景技术】
[0002]因特网和电子商务的激增持续激发网络行业中的革命性改变。当今，从在线电影观看到每日新闻递送、零售销售和即时消息接发，大量的信息交换是在线进行的。越来越多的因特网应用程序也在变成移动的。然而，当前因特网依靠主要基于位置的寻址方案而操作。两种最普遍存在的协议:因特网协议(IP)和以太网协议，都是以基于末端主机的地址为基础。也就是说，内容的消费者仅可通过从通常与物理对象或位置相关联的地址(例如，IP地址或以太网媒体接入控制(MAC)地址)显式地请求内容而接收所述内容。此限制性寻址方案正变得逐渐更不足以满足不断改变的网络需求。
[0003]近年来，本行业中提出了信息中心网络(ICN)架构，其中直接命名和寻址内容。内容中心联网(CCN)，这个示范性ICN架构引入了一种新的内容传输方法。并非在应用程序级将网络业务视为供内容通行的端到端对话，而是基于内容的唯一名称来请求或返回内容，且网络负责将内容从提供者路由到消费者。应注意，内容包含可在通信系统中传输的数据，包含例如文本、图像、视频和/或音频等任何形式的数据。消费者和提供者可为在计算机旁的人或在CCN内部或外部的自动进程。一条内容可指代整个内容或内容的相应部分。举例来说，报纸文章可能由体现为数据包的多条内容表示。一条内容也可与元数据相关联，所述元数据以例如验证数据、创建日期、内容所有者等信息来描述或增强所述条内容。
[0004]在CCN中，名称有重要的作用。更确切地说，内容对象和兴趣是通过其名称识别，所述名称通常是阶层式结构化可变长度识别符(HSVLI)。兴趣和内容对象基于其名称流过网络。当计算装置首次加入一个CCN网络时，计算装置需要知道要向哪里转发兴趣消息，并且计算装置还需要知道要在需要发送的兴趣消息中包含什么名称或名称前缀以便在新环境中获得基本服务。此外，所述装置自身还需要向CCN网络注册。
【发明内容】
[0005]本发明的一个实施例提供一种用于内容中心网络(CCN)中的服务发现的系统。在操作期间，所述系统从服务提供者接收与服务相关联的注册兴趣，并且响应于所述注册兴趣而产生确认内容对象。所述确认内容对象包含所述服务的至少一个名称和一个准入令牌。所述系统接着将所述确认内容对象返回到所述服务提供者，由此使得所述服务提供者能够向所述CCN提供所述服务。
[0006]在此实施例的变型中，所述注册兴趣进一步包含与所述服务提供者相关联的公共密钥，并且所述准入令牌使用所述公共密钥加密。
[0007]在此实施例的变型中，注册兴趣进一步包含对服务的描述和与所述服务相关联的操作元数据。
[0008]在此实施例的变型中，接收注册兴趣包括监听一或多个服务发现名称空间上的兴趣。所述一或多个服务发现名称空间是阶层式结构化的。
[0009]在另一变型中，所述系统进一步从服务客户端接收服务发现名称空间中的服务发现兴趣，并且产生服务响应内容对象。所述服务响应内容对象包含所述服务发现名称空间的一或多个下一级子代名称空间的名称。所述系统接着将所述服务响应内容对象返回到所述服务客户端，由此使得所述服务客户端能够将服务请求发送到所述一或多个下一级子代名称空间。
[0010]在此实施例的变型中，所述系统进一步从所述服务提供者接收对所述服务的注销兴趣。所述注销兴趣包含所述准入令牌。
[0011 ] 在此实施例的变型中，所述系统进一步通过使用所述服务名称添加所述服务而更新服务数据库。
【附图说明】
[0012]图1图解说明根据本发明的实施例的网络的示范性架构。
[0013]图2呈现一个呈现根据本发明的实施例的CCN动态名称空间配置协议(DNCP)客户端的示范性架构的图。
[0014]图3呈现一个呈现根据本发明的实施例的CCN-DNCP服务器的示范性架构的图。
[0015]图4呈现一个图解说明根据本发明的实施例的用于动态名称空间配置的示范性服务器进程的流程图。
[0016]图5呈现一个图解说明根据本发明的实施例的用于动态名称空间配置的示范性客户端进程的流程图。
[0017]图6提供一个图解说明根据本发明的实施例的用于发现网络服务的示范性内容中心网络的图。
[0018]图7呈现一个图解说明根据本发明的实施例的服务发现中介的示范性架构的图。
[0019]图8呈现一个图解说明根据本发明的实施例的示范性服务注册进程的流程图。
[0020]图9呈现一个图解说明根据本发明的实施例的示范性服务发现进程的流程图。
[0021]图10图解说明根据一实施例的用于服务发现的示范性系统。
[0022]在图式中，相同参考数字指代相同图式元件。
【具体实施方式】
[0023]
[0024]本发明的实施例提供一种用于CCN中的服务注册和发现的系统和方法。所述解决方案准许网络服务提供者向服务发现中介注册其服务，服务发现中介管理服务发现名称空间，并且保持所有活动服务的列表。试图发现服务的客户端装置可以向服务发现中介发送服务发现兴趣，服务发现中介用服务名称和客户端装置与服务提供者交互所需的任何元数据对此兴趣作出响应。
[0025]一般来说，CCN使用两种类型的消息:兴趣和内容对象。兴趣携载内容对象的阶层式结构化可变长度识别符(HSVLI)，也称为“名称”，且充当针对所述对象的请求。如果网络元件(例如，路由器)接收到对同一名称的多个兴趣，那么其可聚合那些兴趣。沿着具有匹配内容对象的兴趣的路径的网络元件可高速缓冲存储且返回所述对象，从而满足所述兴趣。内容对象遵循兴趣的反向路径到所述兴趣的起源。除了其它信息之外，内容对象含有同一 HSVL1、对象的有效负载和用以将HSVLI绑定到有效负载的密码信息。
[0026]本发明中使用的术语大体上如下定义(但其解释不限于此):
[0027]“HSVLI”:阶层式结构化可变长度识别符，也称为名称。它是名称组成部分的有序列表，可以是可变长度八位位组串。如果使用人可读形式，它可以用例如ccnx:/path/part的格式表示。HSVLO也可以是人不可读的。如上所述，HSVLI涉及内容，且HSVLI能够表示用于内容的有组织结构且至少部分对人有意义是合意的。HSVLI的单个组成部分可具有任意长度。此外，HSVLI可具有显式地定界的组成部分，可包含任何字节序列，且不限于人可读字符。在转发带有HSVLI的包时，最长前缀匹配查找是重要的。举例来说，指示“/pare/home/bob” 中的兴趣的 HSVLI 将匹配 “/parc/home/bob/test.txt” 和 “/parc/home/bob/bar.txt”两者。在名称组成部分的数目方面，最长匹配被视为最佳的，因为最长匹配是最具体的。关于HSVLI的详细描述可以参照由发明人Van L.Jacobson和James D.Thornton于2009年9月23日提交的“用于转发带有阶层式结构化可变长度识别符的包的系统(SYSTEMFOR FORWARIDNG A PACKET WITH A HIERARCHICHALLY STRUCTURED VARIABLE-LENGTHIDENTIFIER) ” 的美国专利第 8，160，069 号。
[0028]“兴趣”:对内容对象的请求。兴趣指定HSVLI名称前缀和其它任选的选择符，所述选择符可用以在具有相同名称前缀的多个对象当中进行挑选。任何名称与兴趣名称前缀(以及任选地其它所请求的参数，例如发行者密钥-1D匹配)匹配的内容对象都满足所述兴趣。
[0029]“内容对象”:响应于兴趣而发送的数据对象。其具有经由密码签名而绑定在一起的HSVLI名称和内容有效负载。任选地，所有内容对象具有由内容对象的SHA-256摘要组成的隐式终端名称组成部分。在一个实施例中，隐式摘要不在线上传送，但在需要时在每一跃点处计算。
[0030]“面”:在CCN中，面这个术语是接口概念的一般化形式。面可以是与网络的连接，或直接与应用程序方的连接。面可经配置以在特定网络接口上发送和接收广播或多播包，或者使用基础传输中的点到点寻址或使用隧道(举例来说，TCP隧道)来发送和接收包。面还可以是经由封装类UDP或OS特定的进程间通信路径与在相同机器上运行的单个应用程序进程的连接。所有消息通过面到达，并且通过面发送出去。
[0031]如之前所提到，HSVLI指示一条内容，经阶层式结构化，且包含从最一般层级到最特定层级排序的连续组成部分。相应HSVLI的长度不是固定的。在内容中心网络中，不同于常规IP网络，可以通过HSVLI识别包。举例来说，“abcd/bob/papers/ccn/news”可为内容的名称且识别对应包，即，在名为“AB⑶”的组织处针对名为“Bob”的用户的来自“ccn”论文合集的“news”文章。为了请求一条内容，节点通过所述内容的名称来表达(例如，广播)对所述内容的兴趣。对一条内容的兴趣可为根据所述内容的名称或识别符对所