内容中心网络中内容分发的方法及相关设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及通信领域，尤其涉及内容中心网络中内容分发的方法及相关设备。
【背景技术】
[0002]当前的互联网广泛采用TCP/IP协议通过“主机-主机”的方式进行通信。互联网最初的目标是实现硬件资源的共享，但随着互联网的迅猛发展，其应用主要转移到文字、图片和视频等信息的共享上，用户更加关心信息获取的速度以及可靠性。因此，传统的互联网显然不能满足用户的需求。内容中心网络(Content-Centric Network,CCN)或命名数据网络(Named Data Network,NDN)是一种取代当前互联网的新的架构。为表述方便，将这里的CCN或NDN统一称为内容中心网络。内容中心网络的基本思想是将信息(或称为内容、数据)本身视为网络中的“对等实体”，是将当前基于主机(host-based)的网络架构转变为基于内容(content-based)的架构。相对于当前的互联网，内容中心网络是一种以接收端为中心的通信模式,接收端通过发送请求消息请求内容,请求消息可以被每个中间节点转发，网络中拥有该请求消息请求的内容的节点就可以返回数据Data包。
[0003]目前在内容中心网络中采用网络编码的方式，编码用于定义请求的特征向量，以说明请求的内容中缺少的部分，内容提供端根据该编码确定可提供的内容是否能满足请求，如果能则返回一个数据块，该数据块是缺少的内容的一部分。
[0004]但是，使用这种方式进行多源分发，当网络中有多个内容提供者都能提供相同的数据块时，只有一个数据块对接收端得到请求的完整内容起到了有效的促进作用，不仅不能提高内容的获取效率，而且还会造成链路资源的浪费。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供了内容中心网络中内容分发的方法及相关设备，用于提高内容中心网络中内容的获取效率，避免链路资源的浪费。
[0006]本发明实施例第一方面提供了一种内容中心网络中内容分发的方法，所述内容中心网络中包括内容源请求端设备和内容源提供端设备，所述方法包括:
[0007]内容源请求端设备发送兴趣报文到内容源提供端设备，所述兴趣报文中携带所述内容源请求端设备请求的数据块的信息；
[0008]所述内容源请求端设备接收所述内容源提供端设备提供的编码的数据包，所述编码的数据包是由所述内容源提供端设备将与所述兴趣报文相匹配的数据块分段生成数据块分片，并且使用喷泉编码算法对所述数据块分片编码得到的；
[0009]所述内容源请求端设备对编码数据包集合进行解码，得到所述数据块，所述编码数据包集合中包括所述内容源请求端设备接收到的编码的数据包。
[0010]结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例第一方面的第一种实现方式中，所述内容中心网络中还包括转发节点，
[0011]所述内容源请求端设备发送兴趣报文到内容源提供端设备具体包括:
[0012]所述内容源请求端设备发送所述兴趣报文给转发节点，使得所述转发节点转发所述兴趣报文给所述内容源提供端设备；
[0013]所述内容源请求端设备接收所述内容源提供端设备提供的编码的数据包具体包括:
[0014]所述内容源请求端设备接收所述转发节点转发的编码的数据包，所述编码的数据包由所述内容源提供端设备发送给所述转发节点。
[0015]结合本发明实施例的第一方面或第一方面的第一种实现方式，本发明实施例第一方面的第二种实现方式中，所述内容源请求端设备对编码数据包集合进行解码，得到所述数据块的步骤之后还包括:
[0016]所述内容源请求端设备停止接收所述编码的数据包，并发出停止发包通告，所述停止发包通告用于使得接收到所述停止发包通告的设备停止发送所述数据块对应的编码的数据包并清除所述编码的数据包的转发路径信息。
[0017]结合本发明实施例第一方面的第二种实现方式，本发明实施例第一方面的第三种实现方式中，所述内容源请求端设备对编码数据包集合进行解码具体包括:
[0018]所述内容源请求端设备使用高斯消元法对所述编码数据包集合进行解码。
[0019]结合本发明实施例第一方面的第三种实现方式，本发明实施例第一方面的第四种实现方式中，
[0020]所述数据块为组成一个内容的多个数据块中的一块；
[0021]所述数据块的信息为所述数据块在所述内容中的编号；
[0022]所述兴趣报文中还包括所述内容的内容名。
[0023]本发明实施例第二方面提供了一种内容中心网络中内容分发的方法，包括:
[0024]转发节点接收内容源请求端设备发送的兴趣报文，所述兴趣报文中携带所述内容源请求端设备请求的数据块的信息；
[0025]所述转发节点转发所述兴趣报文到内容源提供端设备，使得所述内容源提供端设备对与所述兴趣报文相匹配的数据块进行喷泉编码后返回编码的数据包给所述转发节占.
[0026]所述转发节点将所述内容源提供端设备返回的编码的数据包缓存到编码缓存区；
[0027]所述转发节点将所述返回的编码的数据包转发给所述内容源请求端设备，使得所述内容源请求端设备对编码数据包集合进行解码得到所述数据块，所述编码数据包集合中包括所述内容源请求端设备接收到的编码的数据包。
[0028]结合本发明实施例的第二方面，本发明实施例第二方面的第一种实现方式中，所述转发节点转发所述兴趣报文到内容源提供端设备的步骤之前还包括:
[0029]所述转发节点查找所述编码缓存区中是否存在与所述兴趣报文相匹配的编码的数据包；
[0030]若所述编码缓存区中存在与所述兴趣报文相匹配的编码的数据包，则发送所述相匹配的编码的数据包给所述内容源请求端设备。
[0031]本发明实施例第三方面提供了一种内容中心网络中内容分发的方法，包括:
[0032]内容源提供端设备接收内容源请求端设备发出的兴趣报文，所述兴趣报文中携带所述内容源请求端设备请求的数据块的信息；
[0033]所述内容源提供端设备按照预置规则将与所述兴趣报文相匹配的数据块分段生成数据块分片，按喷泉编码算法对所述数据块分片进行编码，得到编码的数据包；
[0034]所述内容源提供端设备将所述编码的数据包发送到内容源请求端设备，使得所述内容源请求端设备在接收到编码的数据包后，进行解码得到所述数据块。
[0035]结合本发明实施例的第三方面，本发明实施例第三方面的第一种实现方式中，所述内容源提供端设备接收内容源请求端设备发出的兴趣报文包括:
[0036]所述内容源提供端设备接收转发节点发送的所述兴趣报文，所述兴趣报文由所述内容源请求端设备发送给所述转发节点；
[0037]所述内容源提供端设备将所述编码的数据包发送到内容源请求端设备包括:
[0038]所述内容源提供的设备将所述编码的数据包发送给所述转发节点，使得所述转发节点将所述编码的数据包转发给所述内容源请求端设备。
[0039]结合本发明实施例的第三方面或第三方面的第一种实现方式，本发明实施例第三方面的第二种实现方式中，所述编码的数据包中包含有所述数据块的编号，所述数据块为组成一个内容的多个数据块中的一块；
[0040]所述编码的数据包中还包括所述内容的内容名，喷泉编码的标识和一个随机数。
[0041]本发明实施例第四方面提供了一种内容源请求端设备，其特征在于，包括:
[0042]第一发送模块，用于发送兴趣报文到内容源提供端设备，所述兴趣报文中携带所述内容源请求端设备请求的数据块的信息；
[0043]第一接收模块，用于接收所述内容源提供端设备提供的编码的数据包，所述编码的数据包是由所述内容源提供端设备将与所述兴趣报文相匹配的数据块分段生成数据块分片，并且使用喷泉编码算法对所述数据块分片编码得到的；
[0044]解码模块，用于对编码数据包集合进行解码，得到所述数据块，所述编码数据包集合中包括所述第一接收模块接收到的编码的数据包。
[0045]结合本发明实施例的第四方面，本发明实施例第四方面的第一种实现方式中，
[0046]所述第一发送模块具体用于，发送所述兴趣报文给转发节点，使得所述转发节点转发所述兴趣报文给所述内容源提供端设备；
[0047]所述第一接收模块具体用于，接收所述转发节点转发的编码的数据包，所述编码的数据包由所述内容源提供端设备发送给所述转发节点。
[0048]结合本发明实施例的第四方面或第四方面的第一种实现方式，本发明实施例第四方面的第二种实现方式中，所述内容源请求端设备还包括:
[0049]停止模块，用于停止接收所述编码的数据包，并发出停止发包通告，所述停止发包通告用于使得接收到所述停止发包通告的设备停止发送所述数据块对应的编码的数据包并清除所述编码的数据包的转发路径信息。
[0050]结合本发明实施例第四方面的第二种实现方式，本发明实施例第四方面的第三种实现方式中，
[0051]所述解码模块具体用于，使用高斯消元法对所述编码数据包集合进行解码，得到所述数据块。
[0052]本发明实施例第五方面提供了一种转发节点，包括:
[0053]第二接收模块，用于接收内容源请求端设备发送的兴趣报文，所述兴趣报文中携带所述内容源请求端设备请求的数据块的信息；
[0054]第一转发模块，用于转发所述兴趣报文到内容源提供端设备，使得所述内容源提供端设备对与所述兴趣报文相匹配的数据块进行喷泉编码后返回编码的数据包给缓存模块；
[0055]缓存模块，用于将所述内容源提供端设备返回的编码的数据包缓存到编码缓存区；
[0056]第二转发模块，用于将所述内容源提供端设备返回的编码的数据包转发给所述内容源请求端设备，使得所述内容源请求端设备对编码数据包集合进行解码得到所述数据块，所述编码数据包集合中包括所述内容源请求端设备接收到的编码的数据包。
[0057]结合本发明实施例的第五方面，本发明实施例第五方面的第一种实现方式中，所述转发节点还包括:
[0058]查找模块，用于查找所述编码缓存区中是否存在与所述兴趣报文相匹配的编码的数据包；
[0059]第二发送模块，用于当所述编码缓存区中存在与所述兴趣报文相匹配的编码的数据包时，发送所述相匹配的编码的数据包给所述内容源请求端设备。
[0060]本发明实施例第六方面提供了一种内容源提供端设备，包括:
[0061 ] 第三接收模块，用于接收内容源请求端设备发出的兴趣报文，所述兴趣报文中携带所述内容源请求端设备请求的数据块的信息；
[0062]编码模块，用于按照预置规则将与所述兴趣报文相匹配的数据块分段生成数据块分片，按喷泉编码算法对所述数据块分片进行编码，得到编码的数据包；
[0063]第三发送模块，用于将所述编码模块得到的编码的数据包发送到内容源请求端设备，使得所述内容源请求端设备在接收到编码的数据包后，进行解码得到所述数据块。
[0064]结合本发明实施例的第六方面，本发明实施例第六方面的第一种实施例中，所述第三接收模块具体用于，接收转发节点发送的所述兴趣报文，所述兴趣报文由所述内容源请求端设备发送给所述转发节点；
[0065]所述第三发送模块具体用于，将所述编码的数据包发送给所述转发节点，使得所述转发节点将所述编码的数据包转发给所述内容源请求端设备，使得所述内容源请求端设备在接收到编码的数据包后，进行解码得到所述数据块。
[0066]从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点:本发明实