通过IP封装的CCNx消息分段的切入转发的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体上涉及数据网络上的高效通信。更确切地说，本发明涉及使用IP封装的CCN消息分段的切入转发。
【背景技术】
[0002]互联网和电子商务的扩增持续形成大量的数字内容。内容中心网络(CCN)架构已经设计为有助于访问和处理此类数字内容。CCN包含实体或节点，例如，网络客户端、转发器(例如，路由器)，以及内容产生者，其通过传送用于各个内容项的“兴趣”包和继而接收“内容对象”包而彼此通信。CCN兴趣和内容对象通过它们的唯一的名称识别，所述唯一的名称是通常阶层结构的可变长度识别符(HSVLI)。通常，兴趣和内容对象在它们可以到达它们的目的地之前行进穿过多个链路。每个链路可以具有其自身的最大传输单元(MTU)，其中不同MTU限制施加不同分段要求。端到端CCN分段描述于以下申请案中:
[0003]2013年10月28日递交的标题为“用于具有阶层结构可变长度标识符的包的基于杂凑的转发的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR HASH-BASED FORWARDING OF PACKETSWITH HIERARCHICALLY STRUCTURED VARIABLE-LENGTH IDENTIFIERS)” 的第 14/065，691号美国专利申请案(在下文中为“第14/065,691号美国专利申请案”)，发明人为MarcΕ.Mosko 和 Michael F.Plass;以及
[0004]2013年10月30日递交的标题为“用于内容中心网络中的最小路径MTU发现的系统和方法”的第14/067，587号(律师档案号PARC-20130874US01)美国专利申请案(在下文中为“第14/067,587号美国专利申请案”)，发明人为Marc E.Mosko0
[0005]在由CCN和互联网协议(IP)节点或路由器等转发装置组成的异构网络中，CCN内容段(在兴趣中请求的或在内容对象中接收到的)可以大于网络的最大传输单元(MTU)。一个解决方案是在网络层处使用IP并且依赖于IP分段。CCN消息(兴趣或内容对象)可以作为IP有效负载承载并且随着它逐段行进到下一 CCN路由器通过当前已知的IP分段方法进行分段。CCN节点可以依赖于标准IPv4或IPv6协议堆栈以在每个CCN跃点处重新组装分段。然而，此解决方案引入延迟，因为CCN路由器需要等待所有IP分段到达以便重新组装整个CCN消息并且确定下一 CCN跃点。此外，此解决方案引入额外延迟，因为在重新组装之后，IP包可能需要重新分段用于随后跨越网络行进。
【发明内容】
[0006]—个实施例提供促进网络上的消息分段的切入转发的系统。操作期间，系统接收对应于消息的分段并且含有分段标头的包。系统在数据结构中储存分段标头与阶层结构可变长度识别符(HSVLI)之间的映射关系，其中HSVLI包括从最常用层级到最特定层级的连续名称组分排序。系统在接收与消息相关联的所有分段包之前基于分段标头作出针对所述包的转发决策，由此促进网络上的消息分段的切入转发。
[0007]在一些实施例中，分段标头包含:指示分段对应于消息的流量识别符；指示对应于消息的分段的总数的分段计数；以及指示分段的指数的分段数目。
[0008]在一些实施例中，数据结构进一步包括对应于包含互联网协议(IP)源地址的元组的分段流识别符、IP目的地址、指示承载在IP包中的较高层协议的协议字段。以及指示分段对应于消息的流量识别符。
[0009]在一些实施例中，系统维持待定兴趣表(PIT)的指令，其中PIT中相应的项指示待决兴趣、流量识别符、识别兴趣并且对应于流量识别符的阶层结构可变长度识别符(HSVLI)，以及指示已经提供用于所述兴趣的多个对应的内容分段的分段位图列。
[0010]在一些实施例中，系统使用外部IP标头包封包以跨越混合网络传输包，其中混合网络包含与以下各项中的一或多个相关联的节点:内容中心网络(CCN);运行IP的版本四的网络；以及运行IP的版本六的网络，由此促进使用网络上的IP封装的消息分段的切入转发。
[0011 ] 在一些实施例中，包含有响应于内容中的兴趣的内容对象，其中基于分段标头中的相同流量识别符，含有内容对象的包的尺寸与对应于内容中的兴趣的最大分段相比在尺寸上是相等或更小的。
[0012]在一些实施例中，系统通过请求节点确定网络的最大传输单元(MTU)。系统将消息分段成一或多个包，其中每个包的所述小于或等于网络的MTU。系统生成识别对应于消息的一或多个包的分段标头。
[0013]在一些实施例中，系统生成对应于消息的HSVLI的流量识别符。此外，分段标头包含流量识别符、指示对应于消息的分段的总数的分段计数以及指示分段的指数的分段数目。
【附图说明】
[0014]图1说明根据本发明的一个实施例在网络上促进CCN消息分段的切入转发的示例性网络。
[0015]图2呈现根据本发明的一个实施例图示用于接收和转发指示内容段中的兴趣的包的方法的流程图。
[0016]图3呈现根据本发明的一个实施例图示用于接收和转发含有内容对象消息分段的包的方法的流程图。
[0017]图4呈现根据本发明的一个实施例图示用于预先分段兴趣和生成分段标头的方法的流程图。
[0018]图5呈现根据本发明的一个实施例图示用于通过预先分段内容对象满足内容段中的兴趣的流程图。
[0019]图6A说明根据本发明的一个实施例用于促进网络上的消息分段的切入转发的CCN兴趣或兴趣分段的示例性格式。
[0020]图6B说明根据本发明的一个实施例促进网络上的消息分段的切入转发的CCN内容对象或内容对象分段的示例性格式。
[0021]图7说明根据本发明的一个实施例通过系统保持以促进网络上的消息分段的切入转发的示例性数据结构。
[0022]图8说明根据本发明的一个实施例通过系统保持以促进网络上的消息分段的切入转发的示例性待决兴趣表(PIT)。
[0023]图9说明根据本发明的一个实施例促进网络上的消息分段的切入转发的示例性计算机及通信系统。
[0024]在诸图中，相同参考标号指代相同图式元件。
【具体实施方式】
[0025]呈现以下描述以使所属领域的技术人员能够制备并且使用实施例，并且在特定应用以及其要求的背景下提供以下描述。所属领域的技术人员将易于了解对所揭示的实施例的各种修改，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本文本所定义的一般原理可应用于其它实施例以及应用。因此，本发明不限于所示出的实施例，而是应符合与本文本所揭示的原理以及特征一致的最广范围。
[0026]臟
[0027]本发明的实施例提供使用由CCN和IP节点组成的异构网络中的IP封装促进CCN消息分段的切入转发的系统。在此类网络中，当CCN兴趣或内容对象消息大于底层网络的最大传输单元(MTU)时，网络提供分段服务，例如，IP分段。CCN消息作为IP包中的有效负载承载，其随后使用IP分段进行分段，并且从请求CCN节点发送到目的IP地址处的CCN节点。接收CCN节点可以使用标准IPv4或IPv6协议堆栈以在每个CCN跃点处重新组装分段。然而，此方法引发延迟因为:1)CCN节点需要等待所有的IP包分段到达以便重新组装CCN消息并且确定下一 CCN跃点；以及2)在重新组装之后，CCN消息可能需要重新分段用于随后跨越网络的传输。
[0028]本发明解决了由于重新组装和重新分段的延迟和低效率的问题，方法是预先将CCN消息分段成与底层网络的MTU相同尺寸或更小的分段并且在每个消息分段的有效负载中包含分段标头。分段标头识别分段为属于CCN消息。操作期间，CCN节点发送与可以是CCN兴趣或内容对象的CCN消息相关联的第一分段，所述第一分段含有唯一地识别内容段的HSVLI以及分段标头。通过CCN节点发送的随后的分段含有相同CCN消息的部分和适当的分段标头，