用于信息中心联网的兴趣确认的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及信息中心联网(Informat1n Centric Networking)，包括命名数据联网(Named Data Networking,NDN)和内容中心联网(Content-Centric Networking，CCN)。
【背景技术】
[0002]通过网络进行通信的应用通常以实质不同于端到端通信的网络延迟的时间尺度来运行。网络分组典型地需要一秒钟的一部分(可能是一秒钟的一小部分)来通过网络从客户端行进到服务器、或从应用的一个实例行进到另一实例。相反，应用处理很可能需要数量级上更多的时间来完成。使用状态转发的信息中心联网(ICN)架构(例如，命名数据联网(NDN)和内容中心联网(CCN))可以基于客户端/客户所发送的跨ICN网络请求数据的兴趣的寿命来针对ICN网络中的状态转发路径仅提供单一的生存时间或寿命。如果兴趣寿命处于网络延迟的数量级，则状态路径可能在兴趣可被处理之前便到期。如果兴趣寿命匹配于满足兴趣的应用处理或服务时间，则客户端/客户检测和重新发送在传输中由于拥塞或链路故障而丢失的兴趣的能力变得延误且低效。
【发明内容】
[0003]本公开的一方面提供了一种方法，该包括:在被配置为执行信息中心联网(ICN)的网络设备中的某一网络设备处:从客户端接收已穿过ICN网络中的路径的兴趣，所述兴趣通过名称来请求数据；以及确定满足所述兴趣的数据是否在所述网络设备中可获得，并且如果确定满足所述兴趣的数据在所述网络设备中可获得，则:生成包括数据名称的兴趣确认(InterestAck);基于所述数据名称将所述InterestAck沿着所述路径反向转发至所述客户端；取回满足所述兴趣的数据；以及基于所述数据名称将所述数据沿着该反向路径进行转发。
[0004]本公开的一方面提供了一种装置，该装置包括:多个网络面，用来向信息中心联网(ICN)网络发送ICN分组以及从ICN网络接收ICN分组；分组转发单元，用来在所述网络面之间转发所述ICN分组；以及处理器，该处理器被耦合至所述转发单元和所述网络面，其中，所述处理器:从客户端接收已穿过所述ICN网络中的路径的兴趣，所述兴趣通过名称来请求数据；以及确定满足所述兴趣的数据是否在所述网络设备中可获得，并且如果确定满足所述兴趣的数据在所述网络设备中可获得，则:生成包括数据名称的兴趣确认(InterestAck);基于所述数据名称将所述InterestAck沿着所述路径反向转发至所述客户端；取回满足所述兴趣的数据；以及基于所述数据名称将所述数据沿着该反向路径进行转发。
[0005]本公开的一方面提供了一种方法，该方法包括:在被配置为在信息中心联网(ICN)网络中执行ICN的网络设备中的某一网络设备处:在当前兴趣从当前客户端穿过当前路径至数据响应器时，接收来自所述当前客户端的当前兴趣，该当前兴趣通过名称请求数据；确定请求命名数据的先前兴趣是否已被接收；如果请求命名数据的先前兴趣已被接收，则确定对所述先前兴趣进行确认的兴趣确认(InterestAck)是否已被从数据响应器接收；以及如果确认所述先前兴趣的InterestAck已被接收，则沿着所述当前路径反向将所述InterestAck的副本转发至所述当前客户端，而无需将所述当前兴趣转发至所述数据响应器。
【附图说明】
[0006]图1是根据示例实施例的信息中心联网(ICN)环境的示意图，在该ICN环境中可以提供兴趣确认。
[0007]图2A是根据示例实施例的兴趣分组的图示。
[0008]图2B是根据示例实施例的兴趣确认的图示。
[0009]图2C是根据示例实施例的数据分组的图示。
[0010]图3是根据实施例的ICN网络设备/节点的框图。
[0011]图4是根据示例实施例，经过图3的ICN网络节点的兴趣、兴趣确认(InterestAck)以及数据分组流路径的框图。
[0012]图5是根据示例实施例，与图3中所介绍的ICN网络节点数据结构相对应的数据结构的详细图示。
[0013]图6是根据示例实施例，在图3的节点中执行的处理兴趣和InterestAck的方法的流程图。
[0014]图7是根据示例实施例，在图3的节点中执行的重新发送兴趣的方法的流程图。
[0015]图8是根据示例实施例，在图3的节点中执行批量兴趣处理的方法的流程图。
[0016]图9是根据示例实施例的来自图1的数据生成器的框图。
【具体实施方式】
[0017]臟
[0018]在第一实施例中，被配置为执行信息中心联网(ICN)的网络设备中的某一网络设备从客户端接收已穿过ICN网络中的路径的兴趣。该兴趣通过名称来请求数据。网络设备确定满足该兴趣的数据是否在网络设备中可获得，以及如果确定满足兴趣的数据在网络设备中可获得，则网络设备生成包括数据名称的兴趣确认(InterestAck)。网络设备基于数据名称将该InterestAck沿着该路径反向转发至客户端。网络设备取回满足兴趣的数据，并且基于数据名称将该数据沿着反向路径进行转发。
[0019]在第二实施例中，当当前兴趣穿过从当前客户端至数据响应器的当前路径时，网络设备接收来自当前客户端的当前兴趣。当前兴趣通过名称请求数据。网络设备确定请求命名数据的先前兴趣是否已被接收。如果请求命名数据的先前兴趣已被接收，则网络设备确定对先前兴趣进行确认的兴趣确认(InterestAck)是否已被从数据响应器接收。如果InterestAck已被接收，则网络设备沿着当前路径将InterestAck的副本反向转发至当前客户端，而无需将当前兴趣转发至数据响应器。
[0020]示例实施例
[0021]信息中心联网(ICN)在ICN网络内对兴趣和数据分组使用状态(S卩，基于状态的)转发，这将在下文中进行详细描述。ICN的示例包括命名数据联网(NDN)和内容中心联网(CCN)。本文所呈现的实施例介绍与兴趣-数据交换相关联的兴趣确认(InterestAck)以及对InterestAck的有关处理。
[0022]参照图1，示出了示例ICN环境100的框图，其中在ICN环境100中可以实现本文所呈现的实施例。这些实施例同样适用于NDN和CCN 二者，其中NDN和CCN使用使分组交换和/或路由基于分组中的内容的名称的状态转发。这些实施例支持ICN状态转发，同时还有效地在允许ICN网络设备从丢失的兴趣传输中进行检测和恢复。ICN环境100包括:至少一个客户端应用102 (也被简称为“客户端”102或“请求者”102)，其用于请求数据；至少一个数据生成器104，其用于响应于请求而存储并生成数据；以及ICN网络106，其包括多个网络节点/设备110 (例如，节点(110 (I)、110 (2)和110 (3)等)，该多个网络节点/设备110用来在客户端应用和数据生成器之间路由数据请求和数据。网络节点110例如可以是网络路由器或交换机。
[0023]在ICN环境100中，客户端102、数据生成器104以及节点110之间的通信可以包括两种类型的分组或消息的交换:兴趣(I)和数据分组(D)。这两种类型的分组/消息携带了标识一条数据(即，数据对象)的名称，该条数据可以在一个数据分组中被发送。客户端102将所需的数据对象的名称放入兴趣中，并且通过ICN网络106沿着兴趣路径或前向路径将该兴趣发送至生成器104。节点110使用该名称来将兴趣沿着兴趣路径向数据生成器104转发。邻近的节点110之间的路径可以采用节点之间的任意适当的网络连接的形式(包括虚拟隧道)，并且邻近的节点110之间的路径被称为“路径链路”或被简称为“链路”。
[0024]如果兴趣到达节点110中已经将所请求的数据存储于其中的一个节点(例如，由于针对相同数据对象的先前请求)，则该节点110将包含该数据对象的数据分组沿着数据路径返回给客户端102。数据分组包括数据/内容的名称以及生成器的密钥将该名称捆绑到该内容的签名。如果节点110都不包括满足兴趣的数据，则该兴趣将被直接转发给生成器104，并且生成器104将经由网络106在数据分组中返回所请求的数据。节点110或生成器104中返回所请求的数据的一者在本文中相对于兴趣被称为“数据响应器”。所返回的数据分组沿着与兴趣路径反向的路径返回至客户端102。因此，数据路径也被称为兴趣路径/前向路径的“反向路径”或“逆向路径”。每个节点110沿着兴趣路径转发兴趣以及沿着反向路径转发数据分组是基于数据的名称的，而不是(例如，互联网协议(IP)路由)所使用的源地址和目的地地址。
[0025]当兴趣沿着兴趣路径穿过节点110时，每个节点将状态信息存储于本地待定兴趣表(PIT)(下文会结合图3-图5进行更加完整的论述)的某一条目中，该条目将该兴趣所穿过的节点的传入和传出(即，转发)端口或面与该兴趣所请求的内容的名称进行关联。PIT条目中的状态信息使得每个节点110能够在反向路径上将满足该兴趣的数据分组转发至客户端102。PIT条目中的状态信息还包括与该兴趣相关联的兴趣寿命。PIT条目、兴趣以及该兴趣所穿过的(节点110中的)链接的PIT条目的状态路径均随着兴趣寿命而到期。存在若干个问题可能由于兴趣寿命及其到期所承担的角色而引起。
[0026]第一，兴趣寿命可以处于网络往返时间(RTT)的数量级。RTT是从客户端102发送兴趣到客户端接收满足该兴趣的数据分组的耗时。如果兴趣寿命处于RTT的数量级，则兴趣寿命可能不够长以供应数据响应器(例如，生成器104或节点110中的中间节点)处的应用处理。应用处理时间(也被称为“服务时间”)是服务兴趣(即，取回该兴趣所请求的数据并且发送所得到的数据分组)所需的时间。在该情形中，状态转发路径可能在服务时间结束之前随着兴趣而到期，这将阻止数据分组到达客户端102。
[0027]第二，当在节点110之一处接收的兴趣已经产生本地PIT条目并且已被转发时，后续接收的通过同一名称请求数据/内容的兴趣将与现有的PIT条目相关联并且在原始兴趣的寿命期间将不被转发。如果兴趣寿命足够长以供应数据响应器处的服务时间，则这具有阻碍检测和重新发送丢失的兴趣的效果。
[0028]最后，如果来自不同客户端(例如，图1中