用于信息中心网络的动态兴趣转发机制的制作方法_2

文档序号:9757258阅读:来源:国知局
容中心网络节点,该节点被配置以:
[0033]-在节点的接口上接收对数据报文的至少一个请求;
[0034]-如果该数据报文被节点所存储,则在接收到请求的接口上转发该数据报文;
[0035]否则
[0036]-随机选择去往相邻节点的至少一个接口;
[0037]-在随机选择出的接口上转发请求;
[0038]-在随机选择出的接口上,接收作为响应的具有由相邻节点估计的相关的最小时间传输值的数据报文;
[0039]-基于探索步骤结果识别提供最小数据报文传输时间值的接口;
[0040]-使用所识别的提供最小数据报文传输时间的接口,转发请求和接收回数据报文;
[0041]-在所识别的接口上接收关联有所估计的最小时间传输值的数据报文;
[0042]-在内容存储中存储所接收的数据报文,以及在用于接收请求的接口上转发所接收的数据报文。
[0043]不同的实施例进一步涉及用于执行上述方法的计算机程序产品。
[0044]虽然不同的实施例易于有不同的修改和替代形式,其具体实施例已经在附图中通过示例的方式被示出。然而,应理解,此处具体实施例的描述并非旨在将不同的实施例限制为所公开的特定形式。
[0045]当然可以理解,在任何这种实际的实施例的发展中,应当做出具体于实现的决定以实现开发者的具体目标,例如符合系统相关和商业相关的约束。将理解,这样的开发努力可能费时,但对于受益于本公开的本领域那些或普通技术人员仍然可以是常规的理解。
【附图说明】
[0046]不同的实施例的目标、优点和其他特点,将从以下公开和权利要求中变得更加明显。下文参照附图给出仅用于示例的目的的优选实施例的非限制性描述,其中
[0047]-图1是示出了根据现有技术的兴趣报文的接收过程的示意图;
[0048]-图2是示出了根据现有技术的数据报文的接收过程的示意图;
[0049]-图3是示出了根据不同的实施例的动态兴趣转发机制的转换阶段的示意图;
[0050]-图4详细介绍了根据不同的实施例在接收兴趣报文时动态兴趣转发机制的操作;
[0051]-图5详细介绍了根据不同的实施例在接收数据报文时动态兴趣转发机制的操作;
[0052]-图6和7根据不同的实施例在现有技术上示出了动态兴趣转发机制的性能。
【具体实施方式】
[0053]下面提出的实施例中提供了一种动态请求机制,其允许
[0054]-发现未在路由表中编址的至内容条目的临时副本的路径;
[0055]-在保证连续的数据传输并限制网络开销的同时,(根据具体的度量)将对内容条目的请求向“最优”执行接口转发。
[0056]在一个实施例中,动态请求机制借助用于路由的强化学习方法,并将其延伸至CCN缓存网络的情况。
[0057]现有技术中的一种已知的强化学习的方法为Q-路由。在Q-路由算法中,每个网络节点通过学习信息建立其路由表/FIB,所述信息诸如去往其他节点的报文的传输时间。这些信息被称为Q值并被每个节点?存储在其FIB中,以用于通过节点丄的每个相邻节点X的所有可能的目的地节点I。Q i (d,V)为Q值,表示报文经由相邻节点之中的相邻节点Y被转发时从节点?到节点立的报i传输时间。在Q-路由算法中,由节点?进行的报文转发包-选择至相邻节点X的接口,其具有去往给定目的地节点立的最小Q值Qi(d,V),即最小的传输时间。对于通过相邻节点X转发的每一个报文,节点?在与节点X对接的接口上接收作为响应的X的“最优” Q值,其是为节点X估计的最小传输时间,即mink—in—neighbours (v)Qv(d,k)。在节点处相关的Q值被更新如下:
[0058]Qi ( d , V ) — ( 1-H).Qi (d , V ) +n.(miIlk in neighbours ( V )Qv( f,k) +rtti, v),
[0059]其中J是被称为“学习率”的值,f是关于兴趣报文的文件,rtt1>v表示节点?和X之间的往返延迟。
[0060]术语Q值还被称为质量值或度量值并与各自的度量相关联。如果度量是时延的传输时间,例如报文从第一节点I到第二节点d的实际传输时间表示实际的Q值。术语“最优”被称为最优值或最优接口,两者均与相关度量的最优值(最小或最大)相关联。
[0061]实际上,Q-路由方法提供了在动态条件下在最短路径转发方法方面提尚性能的有效方法,所述动态条件例如网络中节点之间的链路连接或存储容量的变化。
[0062]在优选的实施例中,强化学习方法可以通过实现Q-学习的分布式版本基于Q-路由。该分布式强化学习在CCN网络中的每个网络节点执行。实际上,动态兴趣转发机制进一步被称为INFORM,其由CCN网络中的每个节点运行。
[0063]对于可被至少一个兴趣报文请求的至少给定的文件f/数据报文,节点丄在其FIB中维护一组Qi(f, V)值以用于I(i)值中的X相邻节点,其中I(i)表示节点?的接口组。在探索阶段期间这些值被计算和更新,其中,节点探测接口以便学习在首次^中缓存的剩余延迟(rtt1>v)方面的成本/回报以用于与他们中的每一个相关联的文件g数据报文。如在上边所披露的,Q值的更新步骤利用被选择用于转发给定的兴趣报文的相邻节点Z的最小Q值的知识,此值是返回的数据报文中携带的。然后Q值在利用阶段被使用以识别转1兴趣报文的最优可用接口。
[0064]参考图3,INF0RM的转换阶段被详述。当对给定的数据报文/文件f的兴趣报文(SP请求)被接收并且节点FIB中的相应的Q值不可用时,对于I (i)值(节点?的接口组)中的相邻节点X,通过在节点i初始化Q值组Q1(Iv)(步骤301)开始该机制。然后第一探索阶段开始(步骤302)。这样的初始探索阶段的目标是计算/更新用于I(i)值中不同接口的Q值,同时保证被请求的数据报文的传输。为此,节点?随机选择I(i)值中的接口以转发传入的兴趣报文,并在同时,在提供在延迟方面的最短^径的接口上将兴趣报文转发去往文件/数据报文的永久副本。作为提醒,根据内容条目服务器通告,最短路径也被存储在节点FIB。事实上,文件的永久副本的使用允许保证探索阶段期间的数据报文的传输。
[0065]探索阶段持续&个块(箭头303),即&个兴趣报文被节点?发送至在I(i)值中随机选择的接口,并且世个数据报文通过这些具有所估计的最优(即最小)传输时间值的接口被转发回来。在此探索阶段,在提供去往文件/数据报文的永久副本的延迟方面的最短路径的接口上,兴趣报文也被转发。然后,据上述的Q值更新步骤准则更新Q值。在此之后,提供最小传输延迟的接口M被识别,即Q(f,k)=minv—in—i(i)Q(f ;ν),并且其Q值被存储,即Qmin(f )=Q(f ,k)0
[0066]最优接口是节点的多个接口中的一个,其被分配给一个度量并根据相应的度量具有最高或最低度量值。这样的度量可以是从CCN的第一节点到第二节点的延迟、链路成本或节点成本、跳数或任何其他可能的度量。因此,例如,最优接口可以具有由最短路径算法确定的去往进一步节点的多个值中的最小值的接口,该最短路径在先前的探索阶段被发现。
[0067]在探索阶段(步骤302)之后,利用阶段开始(步骤304)。此阶段的目标是,利用关于与在探索阶段期间收集的每个接口相关联的成本/回报延迟的信息(Q值)。为此,仅在为数据报文提供最小时间传输值的最优接口上(即在所识别的接口上)转发兴趣报文。数据报文在同一所识别的具有相关的最小时间彳?输值的接口被转发回。因此,在利用阶段,对应的Q(f,k)值涉及所识别的接口传输时间,是唯一一个仍被更新
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