用于信息中心网络的动态兴趣转发机制的制作方法_3

文档序号:9757258阅读:来源:国知局
的Q值。机制仍处于利用阶段直到
[0068]-到达阈值,其为数据报文传输时间值的函数:
[0069]|01^11(^(110|/01^11(03,其中3是阈值。此事件指示系统状态已改变并且0值需要被更新;
[0070]-持续也个块的时间,即直到接收最多也个数据块。此事件同样是必需的,因为尽管最优接口的Q值没有明显的改变,但其它接口的状态可能已经改变。
[0071]因此,在利用阶段(步骤304)之后,如果此事件中的一个发生(箭头305)则算法返回探索阶段中(步骤302)。如先前提到的,这需要处理动态内容可用性,并相应地更新Q值。不同于第一探索阶段执行,在所有后续探索期间,兴趣报文(即对数据报文的请求)被转发去往随机选择的接口,并且,在同一时间,去往先前确定的最优接口而不是先前的最短路径接口)。在该探索阶段的最后(即过个块之后),提供最小延迟的新?妾口匕被识别,即:Q(f,k,)=minv in i(i)Q(f,v),最小Q值被更新,即Qmin(f) = Q(f,k’),并且算法返回(箭头303)利用阶段(步骤304)。
[0072]最后,当与给定的文件f/数据报文相关联的Q值在化时间单位内不更新时(箭头306),即在h时间段期间没有对文件&数据报文的兴趣报文被节点转发,则它们被删除(步骤307)。在探索或利用阶段期间,此情况可能无差别地发生。
[0073]图4详述了当CCN网络中的节点?接收从接口j转发的对数据报文的兴趣报文时由INFORM执行的操作。如果所请求的数据报文存在于节点的CS(例如缓冲存储器)中,则其将在请求其的接口 i上发送。最小值Qmin(f)也被添加到数据报文,因为其将被下游节点用来更新其Q值。否则,如果节点PIT中不存在对该数据报文的未决请求,并且INFORM处于探索阶段,在随机接口上和最优接口上(或在第一次探索的情况下,在延迟方面去往最短路径的接口)转发兴趣报文。可替换地,如果算法处于利用阶段,仅向最优接口 Is转发兴趣报文。
[0074]根据实施例,用于操作内容中心网络节点的方法包括探索阶段302,探索阶段302包括以下步骤:接收对数据报文的第一请求;确定用第一请求所请求的数据报文未被节点存储,如果用第一请求所请求的数据报文未被节点存储,则在第一接口 i上转发第一请求,并且如果用第一请求所请求的数据报文未被节点存储,则在第二接口 k上转发第一请求。
[0075]根据实施例,根据随机选择方案从多个接口中选择出第一接口?,其中根据第一度量相关的选择方案从多个接口中选择出第二接口 Is。
[0076]根据实施例,随机选择方案包括:根据均匀分布在多个接口上确定第一接口。
[0077]根据实施例,随机选择方案包括:依照分配给各个接口的度量值Q按比例向多个接口中的每一个分配概率;以及根据所分配的概率,从多个接口中确定出第一接口 j。
[0078]根据实施例,度量相关的选择方案包括:根据最短路径算法确定第二接口k,其中,在到内容中心网络中文件f的延迟的基础上事先执彳丁该最短路径算法。
[0079]根据实施例,在探索阶段302之后执行利用阶段304,其中利用阶段304包括:接收对数据报文的第二请求;以及确定用第二请求所请求的数据报文未被节点存储。
[0080]根据实施例,方法包括:如果用第二请求所请求的数据报文未被节点存储,则仅在第三接口上转发请求。
[0081 ]根据实施例,根据第二度量相关的选择方案从多个接口中选择出第三接口。
[0082]根据实施例,当用于数据报文的最小时间传输值达到阈值时,利用阶段304结束并且探索阶段302开始,其中当预定数目的数据报文被接收时,探索步骤302结束并且利用步骤304开始。
[0083]根据实施例,节点维护用于多个接口中的每一个以及用于内容中心网络中的每个文件f的度量值Q,其中,度量值Q表示到驻留在内容中心网络中的文件f的延迟。
[0084]根据实施例,响应于第一接口和/或第二接口和/或第三接口上的第一和/或第二和/或第三请求,数据报文和与该数据报文相关联的度量值Q(尤其是由相邻节点所估计的用于数据报文从其起源到相邻节点的最小时间传输值)被接收,并且其中度量值Q被存储。
[0085]根据实施例,第一或第二请求的度量值Q被比较,以及根据各自的度量以最小或最大值为形式的最优度量值Q被确定,并且其中根据与各自的接口相关联的最优度量值Q选择第二和/或第三接口 k。图5给出了当CCN网络中的节点?在接口 j上从相邻节点^接收数据报文时,由INFORM执行的操作。在其CS(例如高速缓存)中存储接收到的数据报文后,所考虑的文件?的与传入接口 i相关联的Q值被更新。最后,从节点i的PIT查找数据报文的请求接口的列表,并且数据报文?皮转发去往感兴趣的接口,然后该PIT表项最终被移除。
[0086]如所公开的机制的可实现性能所示,图6和图7报告了在几种场景下借助报文级仿真获得的结果。
[0087]在所有的场景下,网络拓扑被建模为Erdos-Renyi图G(N,P),其中&是节点数量并且£为连接两个节点的链路确实存在的概率。我们假设h是?个节点之中用户被连接到的边界路由器的数量,并且为连接到网络的内容服务器的^量。
[0088]此处假设n = 22、b = 8、s = 1、并且P = 0.3。进一步假设每个节点配备有尺寸p=内容目录的15%的高速缓存,并且实现最近最少使用(LRU)替换策略。边界路由器和服务器的放置被随机生成,结果被在多个仿真运行上平均并且不考虑高速缓存预热期。用户根据强度1=每个边界路由器每秒I个请求的泊松(Poisson)过程生成内容请求。10~5个内容条目(即文件)的目录被选择,其流行度为三=1的Zipf分布。还假设,每个内容条目由被永久保存在内容服务器2上的100个独立的数据报文组成。最后,节点的FIB被配置有用于去往永久内容条目副本之一的最小延迟路径的下一跳信息。
[0089]在图6和7上,将INFORM与最小延迟路径转发和应该是目前存在的最优可用解决方案之一的NDN转发方案相比较。
[0090]为此,此处考虑两种度量:
[0091]-数据报文传输时间,其表示对给定报文的兴趣的客户端表达与相应的数据报文的接收之间所经过的时间;
[0092]-数据负载,其被定义为在一个时间单元内给予通过网络的数据报文的平均数目。
[0093]此外,学习率被设定为n= 0.7,探索阶段持续时间为Nr = 50块,并且利用阶段持续时间为Nt = 100块。
[0094]图6的曲线(a),报告了平均数据报文传输时间随网络连通性(即任何两个节点被连接的概率0的变化而变化,所述网络连通性决定了客户端和服务器之间的可用路径的数目。可清楚地观察到,传输时间随网络连通性的提高而增加。由于网络中链路数量增加,客户端和服务器之间的距离减小,传输时间从而降低。对于所有连通值,INFORM提供了三种机制之中最小传输时间。具体地,它提供了对于简单的最小延迟路径转发的18-33%之间的性能改善和对于ND N转发战略的1 - 3 3 %之间的性能改善。性能差距随连通性增加,证明了INFORM可更好地利用增加的路径数量。
[0095]图6的曲线(b),示出了数据报文平均传输时间随高速缓存尺寸的变化而变化。观察到传输时间随着高速缓存尺寸的增加而急剧降低(直到额外的存储不提供任何额外的益处)。此外对于所有高速缓存尺寸,INFORM优于其他算法,提供对于NDN转发战略22-25%的改善和对于最小延迟路径转发5-26 %的改善。
[0096]图7的曲线(a)和(b),各自报告了数据负载随网络连通性和高速缓存尺寸的变化而变化。观察到I
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