无需内容中心网络中的验证的概率性延迟转发技术的制作方法_2

文档序号:9618682阅读:来源:国知局
象的签名以满足兴趣。当兴趣包含公布者密钥ID 时,节点针对内容对象的签名执行加密操作以校验内容对象的真实性。如果节点能够成功 地验证内容对象,那么其返回内容对象。
[0037] 节点可以检索对应于公布者密钥ID的公开密钥,并且接着使用公开密钥和签名 来校验内容对象的完整性。如果节点不具有在本地存储的密钥,那么其可以在校验内容对 象之前经由网络获得密钥,这可能进一步增加与响应于兴趣相关联的时延。如果节点无法 成功地校验内容对象,那么节点转发兴趣以获得将满足兴趣的经签名内容对象。典型的CCN 节点可能因此因校验内容对象所需的时间所致而经历延迟。
[0038] 在一些实施例中,网络节点能够通过计算内容对象的验证相关信誉值而缩小由与 验证内容对象的签名相关联的计算开销引起的网络时延。例如,管理员或系统能够计算信 誉值使得高速缓存的内容对象的验证相关属性相较于内容对象的其它属性给定更高权重。 节点能够使用信誉值来决定是否返回高速缓存的内容对象而无需首先验证内容对象,这能 够将与校验内容对象相关联的延迟降到最小。网络节点不需要在用内容对象进行响应之前 等待校验完成,尤其在节点具有校验将成功的极高度可信度的情况下。
[0039] 节点能够将信誉值与各种预定阈值进行比较以判定如何处理兴趣。如果信誉值 高于或等于预定上限阈值(例如,90%信誉值),那么节点可以选择返回内容对象而无需校 验,因为存在校验将成功的高度可信度。如果信誉值低于预定下限阈值(例如,50%信誉 值),那么节点可以选择逐出内容对象并且转发兴趣。
[0040] 如果信誉值高于或等于预定下限阈值但是小于预定上限阈值,那么节点可以在决 定如何处理兴趣之前决定校验内容对象。如果节点成功地检验内容对象,那么节点返回内 容对象以满足兴趣。否则的话,如果节点并未成功地校验内容对象,那么节点可以从内容存 储区中逐出内容对象并且朝向内容对象的公布者转发兴趣。节点还基于校验处理的结果更 新与内容对象相关联的属性值。
[0041] 在CCN中,通信通过数据的消费者驱动。CCN架构提供两种包类型:兴趣包和内容 对象(例如,数据)包。兴趣包(也称为"查询")用作对于一些内容的请求。兴趣包对表 达所需内容的名称(或有时名称前缀)的特殊形式的查询进行编码。内容对象包包含内容 单元。内容对象包通过在其内携载它们的全称而自识别。消费者通过经由内容中心网络 发送兴趣来询问内容,并且兴趣的任何接收者能够通过用匹配内容对象进行响应来满足兴 趣。内容对象仅响应于兴趣而被传输,并且消耗所述兴趣。兴趣和内容对象两者均识别通 过内容名称(或CCN名称)交换的内容。在一些实施例中,如果兴趣包中的CCN名称是内 容对象中的CCN名称的前缀,那么内容对象能够"满足"兴趣。以下术语描述内容中心网络 (CCN)的元素:
[0042] 内容对象:单个侖名数据段,其绑定到唯一名称。内容对象为"持久性的",这意味 着内容对象能够在计算装置内或跨越不同计算装置四处移动,但不改变。如果内容对象的 任何组成部分改变,那么造成所述改变的实体创建包含经更新内容的新内容对象,且将所 述新内容对象绑定到新的唯一名称。
[0043] 名称:CCN中的名称通常是位詈独立的并目.唯一地识别内容对象。数据转发装 置能够使用名称或名称前缀朝向产生或存储内容对象的网络节点转发兴趣包,而不管内 容对象的网络地址或物理位置。在一些实施例中,名称可以是分层结构可变长度标识符 (HSVLI)。HSVLI可以被划分成若干分层组成部分,其可以各种方式构造。例如,个别名 称组成部分pare、home、ccn以及test, txt可以用左向前缀为主方式(left-oriented prefix-major fashion)构造以形成名称 "/parc/home/ccn/test. txt"。因此,名称 "/ parc/home/ccn"可以是"/parc/home/ccn/test. txt"的"父级"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。
[0044] 在一些实施例中,名称可以包含非分层标识符,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散列值。基于散列的名称的说明描述于 (发明人伊格纳西奥?索利斯(Ignacio Solis)于2013年3月20日递交的标题为《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)》的)第13/847,814号美国专利申请案中。名称还可以是扁平标签。下文中, "名称"用于指名称数据网络中的数据段的任何名称,例如分层名称或名称前缀、平坦名称、 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)。
[0045] 蓋趣: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 据消费者可以跨越信息中心网络散播请求或兴趣,CCN路由器可以朝向能够提供所请求数 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。
[0046] CCN架构的说明描述于(发明人范· L ·雅各布森(Van L. Jacobson)和黛安 娜·Κ ·斯梅特斯(Diana K. Smetters)于2008年12月18日递交的标题为《在内容中心网 络中控制兴趣和内容的传播(CONTROLLING THE SPREAD OF INTERESTS AND CONTENT IN A CONTENT CENTRIC NETWORK)》的)第12/338, 175号美国专利申请案中。
[0047] 图1呈现示出根据本发明实施例的包含CCN 100的示例性网络环境的简图。 CCN100包含经由CCN 100耦合到彼此的多个装置,例如膝上型计算机102、媒体服务器104 以及智能电话106到111。应注意,所述装置可以是任何类型的计算装置,包含例如膝上型 计算机、平板电脑或平板触摸计算机、智能电话、个人数字助理(PDA)等移动计算装置,或 例如桌上型计算机或家用媒体服务器等固定计算装置。
[0048] 另外,每一装置可以具有信誉计算模块、待定兴趣表(PIT)、转发信息库(FIB)以 及转发器以及其它组件。针对媒体服务器104示出了组件的实例,包含信誉计算模块112、 PIT 114、FIB 116、转发器118以及内容存储区120。
[0049] 信誉计算模块112能够或者周期性地或者按需(近实时)计算并更新信誉值。节 点104维护PIT 114以跟踪待定兴趣,并且能够在其接收到新兴趣时或当待定兴趣得到满 足或超时时更新PIT 114。PIT 114存储将针对传入内容对象进行匹配的兴趣的输入项,并 且仅当进行匹配时或当兴趣超时时才移除每一输入项。FIB 116是转发表,其含有用于节点 104来判定应将兴趣发送至哪个相邻节点或哪些相邻节点的信息。
[0050] 转发器118在网络上转发兴趣和/或包。转发器118执行功能,所述功能包含决 定其将基于信誉值将兴趣转发至哪些面,以及在节点接收到兴趣或内容对象时更新信誉值 和属性值。应注意,在一些实施例中,媒体服务器104可包含执行转发器118的个别功能中 的一些的额外模块,并且本发明的实施例不限于本文所描述的模块。
[0051] 内容存储区120能够高速缓存媒体中心104已经经由一或多个面接收到的内容对 象。
[0052] 图2呈现根据本发明实施例的使用信誉值以转发兴趣和高速缓存内容对象的一 组CCN节点的示例性CCN拓扑。图2示出了 CCN中的六个实例节点202到212,其中五个节 点204到212通过面214到222连接到节点202。节点202可以包含(例如)图1中的媒 体服务器104。节点202可以通过面222接收兴趣,在此点处节点202决定是否返回高速缓 存的内容对象或转发兴趣。
[0053] 如果在节点202处存在满足高速缓存于内容存储区120中的兴趣的内容对象,那 么节点202可以在与高速缓存的内容对象相关联的信誉值超出预定阈值的情况下返回内 容对象。
[0054] 如果节点202判定有必要转发兴趣,那么节点202可以使用面214到220的信誉 值来选择用于转发兴趣的面。节点202可以发送兴趣至具有最高信誉值的面或发送兴趣至 具有高于预定阈值的信誉值的面的选项。节点202还可以使用信誉值来判定是否高速缓存 从其相邻节点接收到的任何内容对象。
[0055] 节点202能够初始地对名称前缀或对用于特定名称前缀的面指派一组属性。例 如,节点202能够对名称前缀"/bbc"指派一组属性。第一属性可以对应于含有名称前缀的 内容对象被请求的频率,并且第二属性可以对应于与名称前缀相关联的特殊策略。因此,计 算名称前缀(例如,不具有相关联的面)的信誉值能够适用于决定是否高速缓存内容对象。
[0056] 在一些实施例中,节点202能够(例如)通过破坏与多个名称前缀相关联的信誉 值来计算接口的信誉值。计算接口的信誉值(例如,不具有相关联名称前缀)能够适用于 决定如何转发具有稀有名称前缀的兴趣。对于其中历史性能数据不存在的名称前缀,节点 可能难以计算其精确信誉,因此节点可以基于面的一般性能决定如何转发兴趣。
[0057] 节点202还能够对用于特定名称前缀的面(例如,"每个名称前缀,每个面")指派 一组属性。例如,节点202能够对用于名称前缀"/bbc"的面216指派一组属性。这些属性 可以包含时延(例如,在经由面216发送兴趣之后接收内容对象时的响应时间)以及签名 校验成功率。内容对象包含名称、数据、以及将名称和数据绑定到数据产生者的签名。此签 名能够确定数据的真实性和完整性。另一属性可以对应于能够指定路由约束或路由考量的 路由策略,例如关于在某些时间段期间在节点之间路由的限制或关于到网络的一些部分的 业务负荷或业务类型的限制。
[0058] 属性还可以包括针对特定类型的业务包(例如视频业务包)的方案。例如,节点 202可能需要对视频业务包应用某些规则,并且可能需要转发所述包到特定面。节点202能 够将属性映射到数值以用于计算信誉值。例如,节点202能够将路由策略属性或方案属性 映射到数值。
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