用于基于距离的兴趣转发的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本公开大体上设及内容中屯、网络(CCN)。更确切地说，本公开设及一种用于内容中 屯、网络(CCN)中的基于距离的兴趣转发的系统和方法。
【背景技术】
[0002] 因特网和电子商务的激增持续激发了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 多数目的因特网应用也在变成移动的。然而，当前因特网是根据主要基于位置的寻址方案 操作的。两种最普遍存在的协议：因特网协议（IP)和W太网协议，都是基于末端主机的地 址。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W太网媒体接入控制(MAC)地址）明确请求内容来接收所述内容。运种限制性寻址方案 正变得逐渐更不足W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屯、网络（ICN)架构，其中直接命名和寻址内容。内 容中屯、联网（CCN)，运个示范性ICN架构引入了一种新的内容传送方法。并非在应用级将网 络业务视为内容在其上行进的端到端对话，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送的数据， 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W是在计算机 旁的人或在CCN内部或外部的自动化过程。一条内容可指代整个内容或内容的相应部分。例 如，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W例如认证数据、创建日期、内容所有者等信息来描述或增强所述条内容。
[0004] 许多现有的CCN方法依赖于陈述所请求的内容的名称和临时标志(nonce)的兴趣 (Interests)从通告内容名称的既定节点检索内容。此外，为了减少不必要的业务，CCN路由 器通常会聚合兴趣，使得路由器只需要转发相同内容的兴趣一次。然而，兴趣的聚合使得兴 趣环路的检测成为难题。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个实施例提供一种用于在内容中屯、网络(CCN)中正确地处理兴趣的系 统。在操作期间，所述CCN中的第一节点从第二节点接收对于一条内容的兴趣。所述兴趣指 示所述一条内容的名称和从所述第二节点到通告了所述一条内容的目的节点的跳数。所述 系统基于转发信息和与所述第一节点上存储的待决兴趣相关联的信息，确定是否符合基于 距离的转发条件；W及响应于符合所述基于距离的转发条件，接受所述兴趣。
[0006] 在此实施例的一种变型中，所述转发信息包含与所述条内容的名称相关联的一或 多个条目。相应条目指明下一跳相邻节点，所述第一节点可W经由所述下一跳相邻节点向 所述目的节点转发所述兴趣，并且所述条目进一步指明从所述第一节点经由所述下一跳相 邻节点到所述目的节点的跳数。
[0007] 在另一变型中，如果所述条目中的至少一个指明的跳数小于所述接收到的兴趣指 示的跳数，则满足所述基于距离的转发条件。
[0008] 在另一变型中，响应于符合所述基于距离的转发条件，所述系统向满足所述基于 距离的转发条件的相邻节点当中等级最高的下一跳相邻节点转发所述兴趣。
[0009] 在此实施例的一种变型中，与待决兴趣相关联的信息包含与所述条内容的名称相 关联的一或多个条目。相应条目对应于待决兴趣，并且所述条目指明所述条内容的名称和 待决兴趣指不的跳数。
[0010] 在另一变型中，如果所述待决兴趣指示的跳数小于所述接收到的兴趣指示的跳 数，则满足所述基于距离的转发条件。
[0011] 在另一变型中，所述条目进一步指明从其接收到针对所述条内容的兴趣的传入相 邻节点的集合。响应于符合所述基于距离的转发条件，所述系统通过将第一节点添加到所 述传入相邻节点的集合而聚合接收到的兴趣。
[0012] 在此实施例的一种变型中，响应于不符合基于距离的转发条件，所述系统丢弃所 述兴趣并且将控制消息发送回到第一节点。
【附图说明】
[0013] 图1示出根据本发明的实施例的网络的示范性架构。
[0014] 图2A呈现示出在NDN中循环的示范性兴趣的图。
[001日]图2B呈现示出在NDN中循环的示范性兴趣的图。
[0016] 图3呈现示出根据本发明的实施例的示范性转发信息库(FIB)的图。
[0017] 图4呈现示出根据本发明的实施例的示范性待决兴趣表(PIT)的图。
[0018] 图5呈现一份呈现根据本发明的实施例的CCN路由器的示范性架构的图。
[0019] 图6呈现示出根据本发明的实施例的示范性兴趣处理算法的图。
[0020] 图7呈现示出根据本发明的实施例的示范性兴趣转发算法的图。
[0021] 图8呈现示出根据本发明的实施例的示范性NDO消息处理算法的图。
[0022] 图9呈现示出根据本发明的实施例的用于处置到期PIT条目的示范性算法的图。
[0023] 图10呈现示出根据本发明的实施例的示范性NACK消息处理算法的图。
[0024] 图11呈现示出根据本发明的实施例的示范性链接失败处理算法的图。
[0025] 图12A-12B呈现示出根据本发明的实施例的SIFA哺勺操作实例的图。
[0026] 图13A-13B呈现示出根据本发明的实施例的SIFA哺勺操作实例的图。
[0027] 图14示出根据一实施例的用于基于距离的兴趣转发的示范性系统。
[0028] 在诸图中，相同参考数字指代相同图式元件。
【具体实施方式】
[0029] 懸
[0030] ^明的实施例提供一种CCN系统，其实施基于距离的兴趣转发策略，即带跳数的 兴趣转发与聚合策略（Strategy for Interest F'orwarding and Aggregation with Hop-counts，SIFAH)，该策略在发生路由表环路时正确地工作，并且经由多个路径并行地聚合或 转发兴趣。更确切地说，为了实施SIFAH，每一CCN路由器在其转发信息库(FIB)中存储接下 来的跳点W及到指定内容的跳数。用于指定内容的每一转发的兴趣包含所请求的内容的名 称和从转发路由器到所请求的内容的跳数。与使用临时标志来识别兴趣的转发策略相比， SIFAH引发的存储开销要少很多。
[0031] CCN架构
[0032] -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 结构的可变长度识别符化SVLI)，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)接收到针对相同名称的多个兴趣，则网络元件可W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W高速缓冲存储且返回所述对象，从而满足所 述兴趣。内容对象遵循兴趣到所述兴趣的起源的反向路径。
[0033] 本公开中使用的术语大体上如下定义(但其解释不限于此）：
[0034] 巧SVLI":阶层结构的可变长度识别符，也称为名称。它是名称组成部分的有序列 表，其可W是可变长度的八位字节串。如果使用人可读形式，它可W用例如ccnx:/path/ pad的格式表示。HSVLI也可W是人不可读的。如上所述，HSVLI设及内容，且服化I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的个别组成部分可具有任 意长度。此外，HSVLI可W具有明确定界的组成部分，可W包含任何字节序列，且不限于人可 读字符。最长前缀匹配查找在转发带有HS化I的包时是重要的。例如，指示对VparcAome/ bob"的兴趣的HS化I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的最长匹配被视为最佳的，因为它是最具体的。关于HSVLI 的详细描述，请参照美国专利第8,160,069号，名称为"用于转发带有阶层结构的可变长度 识别符的包的系统（SYSTEM FOR F0RWARIDNG A PACKET W口H A HIERAR畑ICHALLY STRUCTUR抓 VARIABLE-LENGTH IDENTIFIER)"，发明人为Van L. Jacobson和James D. Thornton，2009年9月23日提交，该专利的全部公开内容W引用的方式并入本文中。
[0035] "兴趣"：对内容对象的请求。兴趣指定HS化I名称前缀和其它任选的选择符，所述 选择符可用W在具有相同名称前缀的多个对象当中进行挑选。名称与兴趣名称前缀（W及 任选地其它所请求的参数，例如公布者密钥-ID匹配）匹配的任何内容对象都满足所述兴 趣。
[0036] "内容对象"：响应于兴趣而发送的数据对象。其具有经由加密签名而绑定在一起 的HS化I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甜A-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递，而是在需要时在每一 跳点处计算。在本公开中，"内容对象"运个术语和"指定数据对象(NDO)"运个术语是可互换 的。
[0037] "面"：在CCN中，面运个术语是接口概念的一般化形式。面可W是与网络的连接，或 直接与应用程序方的连接。面可经配置W在特定网络接口上发送和接收广播或多播包，或 者使用基础传送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 W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。在本公开中，"相邻节点"运个术语与 "面"运个术语可互换，指代兴趣的传入或传出接口。
[0038] 如之前所提到，HSVLI指示一条内容，具有阶层式结构，且包含从最一般层级到最 具体层级排序的连续组成部分。相应HSVLI的长度是不固定的。在内容中屯、网络中，不同于 常规IP网络，包可W通过HS化I来识别。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"ABC护的组织处针对名为"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