用于部署最小成本ccn拓扑的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明大体上涉及计算机网络。更确切地说，本发明涉及跨越互联网协议网络部署覆盖内容中心网络。
【背景技术】
[0002]近期研究工作是产生内容中心网络连接(CCN)以关于内容重新架构整个网络堆栈。在CCN中，包通常并不含有用于包的来源和目的地的网络地址。实际上，客户发出用于内容对象的请求，并且路由器跨越网络直接穿过网络将这些请求路由到储存内容的拷贝的最近网络节点，所述网络节点返回包含请求内容对象的包以响应于所述请求。
[0003]CCN可以使用受控制的溢流作为将所述请求路由到适当的内容提供商的机制，这消除了必须对所有可能的内容提供商配置显式路由的负担。然而，通过此机制产生的益处的代价在于网络中对象请求流量的增大开销。更糟糕的是，CCN节点彼此连接的方式对出现于网络中的兴趣的量具有主要影响，这使得难以无需减弱的开销来部署CCN网络。举例来说，次优的CCN拓扑可能使得兴趣经由不需要地大量的链路流动，并且可以在某些CCN节点处产生网络拥塞。此次优拓扑可以引起CCN节点处的不必要的处理开销，并且可以增大这些兴趣所访问的内容的输送时间。
【发明内容】
[0004]—个实施例提供跨越CCN节点的集合或跨越作为覆盖的现有互联网协议(IP)网络设计和部署内容中心网络(CCN)拓扑的系统。在操作期间，系统分析N个网络节点的计算机网络以确定物理网络拓扑。系统还确定物理网络上的数目k的网络节点以覆盖内容中心网络(CCN)。系统随后确定拓扑特定的特性，例如，实现CCN覆盖网络的最佳性能指标的平均连接度以及连接度分布。系统生成满足平均连接度并且满足连接度分布(或任何其它替代或额外要求)的k个网络节点的网络拓扑。系统可以跨越底层物理网络的k个节点部署内容中心网络拓扑。
[0005]在一些实施例中，覆盖CCN网络可以使用基于IP的物理网络基于数据段的名称转发兴趣消息。在CCN中，每一内容段分别地得到命名，且每一数据段结合到独特名称，所述独特名称区分所述数据与任何其它数据段，例如，相同数据的其它版本或来自其它来源的数据。此独特名称允许网络装置通过散播指示所述独特名称的请求或兴趣来请求数据，且可独立于数据的存储位置、网络位置、应用程序及运送手段而获得数据。以下术语描述CCN架构的元素:
[0006]内容对象:单个命名数据段，其结合到独特名称。内容对象是“持久性的”，这意味着独特名称和数据经由密码编译签名结合。内容对象可以在计算装置内来回移动，或跨越不同计算装置移动，但是并不发生变化。如果内容对象的任何组成部分发生变化，那么形成变化的实体产生包含更新内容的新内容对象，并且经由新密码编译签名将新内容对象结合到新独特名称。
[0007]独特名称:CCN中的名称通常是独立于位置的并且独特地识别内容对象。数据转发装置可使用名称或名称前缀朝向生成或储存内容对象的网络节点转发包，而无需所述内容对象的网络地址或物理位置。在一些实施例中，名称可为阶层结构可变长度识别符(HSVLI)。HSVLI可划分成若干阶层组成部分，其可以不同方式构造。举例来说，个体名称组成部分 pare、home、ndn 及 test, txt 可以左向前缀为主方式(eft-oriented prefix-majorfash1n)构造以形成名称“/parc/home/ndn/test.txt”。因此，名称“/parc/home/ndn” 可为“/parc/home/ndn/.txt”的“亲代(parent) ”或“前缀”。额外组成部分可以用于区分内容项的不同版本，例如协作文档。
[0008]在一些实施例中，名称可包含非阶层式识别符，例如从内容对象的数据(例如，校验和值)和/或从内容对象的名称的元素导出的杂凑值。基于杂凑的名称的说明描述于第13/847，814号美国专利申请案(标题为“用于基于名称的包转发的有序元素命名(ORDERED-ELEMENT NAMING FOR NAME-BASED PACKET FORWARDING) ”，发明人为 Ignac1Solis，2013年3月20日递交)中。名称还可以为平面标记(flat label)。下文中，“名称”用于指名称数据网络中的数据段的任何名称，例如阶层名称或名称前缀、平面名称、固定长度名称、任意长度名称或标记(例如，多协议标记交换(MPLS)标记)。
[0009]里趣:包，其指示对于数据段的请求，且包含所述数据段的名称(或名称前缀)。数据消费者可跨越内容中心网络散布请求或兴趣，CCN路由器可朝向可提供所请求数据以满足所述请求或兴趣的存储装置(例如，缓存服务器)或数据产生者传播所述请求或兴趣。
[0010]在一些实施例中，本文中所揭示的方法还适用于其它信息为中心的组网(ICN)架构，例如，一个名称为数据网络(NDN)的。CCN架构的说明描述于第12/338，175号美国专利申请案(标题为“在内容中心网络中控制兴趣和内容的传播(CONTROLLING THE SPREAD OFINTERESTS AND CONTENT IN A CONTENT CENTRIC NETWORK) ”，发明人为 Van L.Jacobson 和Diana K.Smetters，2008 年 12 月 18 日递交)中。
[0011 ] 在一些实施例中，性能指标包含以下各项中的至少一者:兴趣开销、多个兴趣重新传输；可供使用的网络带宽、网络利用率；以及兴趣到内容对象环路时延。
[0012]在一些实施例中，在确定平均连接度时，系统对一或多个值进行迭代用于平均连接度以产生用于每个平均连接度的k个网络节点的网络拓扑。系统计算用于每个网络拓扑的性能指标，并且选择具有最高性能指标的平均连接度。
[0013]在一些实施例中，在确定连接度分布时，系统基于幂律分布、基于高斯分布或与所述分布相关联的参数确定最佳分布。系统还可以基于现在已知的或稍后研发的任何其它概率分布和/或通过与所述分布相关联的参数确定最佳分布。
[0014]在一些实施例中，在确定连接度分布时，系统在一或多个分布函数上迭代以基于对应的分布函数生成满足平均连接度的k个网络节点的网络拓扑。系统随后计算用于每个网络拓扑的性能指标，并且选择具有最高性能指标的连接度分布。
[0015]在一些实施例中，在确定连接度分布时，系统针对分布函数在一或多个参数上迭代以基于每个分布函数产生满足平均连接度的k个网络节点的网络拓扑。系统随后针对每个网络拓扑计算性能指标，并且选择具有最高性能指标的网络参数。
[0016]在一些实施例中，在确定连接度分布时，系统确定规定针对每一对连接度的发生值的最佳分布度矩阵。分布度矩阵实现用于k个网络节点的网络拓扑的满足平均连接度的最佳性能指标。
【附图说明】
[0017]图1说明根据一个实施例跨越IP网络覆盖的示例性内容中心网络。
[0018]图2呈现说明根据一个实施例用于跨越IP网络部署覆盖内容中心网络的方法的流程图。
[0019]图3A说明根据一个实施例的示例性连接度分布。
[0020]图3B说明根据一个实施例的示例性分布度矩阵。
[0021]图4呈现说明根据一个实施例用于确定优化性能指标的平均连接度的方法的流程图。<