一种命名中心网络的网络自定义组织中间件的制作方法

本发明数据信息网络技术领域，尤其涉及一种命名中心网络中可视化网络组织的中间件。

背景技术：

随着互联网技术与应用的飞速发展以及互联网用户的快速增长，宽带化、内容化与个性化已经成为互联网发展的主旋律。传统的IP技术逐渐无法应对海量内容充斥的网络环境，尤其表现在海量内容传输、质量保证以及数以百亿计的接入需求与电信行业基础设施所能提供的计算、存储和传输能力的矛盾。

针对上述挑战，各国纷纷开展了对未来网络体系及关键技术的研究。这些研究主要基于两种思路展开：一是从现有IP网络基本结构平滑演进的“演进型”技术路线；二是构建全新的网络体系结构的“革命型”技术路线。“演进型”路线采用“打补丁”方法，对现有的互联网体系结构以及网络运行体制进行相应的修改和增补，增强现有互联网的内容分发能力。以信息为中心的未来网络体系(Information Centric Networking，ICN)是构建全新网络体系结构“革命型”的主要代表，ICN通过以标识的内容取代主机的地址，实现基于内容名字寻址与路由的新型网络架构，得到了广泛的关注，其中“命名内容网络”(Named-Data Networking，NDN)是其中最为典型的代表方案。与传统方式相比，NDN基于内容名字的寻址路由致力于改变现有的网络通信模式，从实现基于端地址的转发转变为基于资源名字的转发，从而能一定程度上解决路由可扩展性、数据分发效率等问题。

但，在当前的NDN方案中转发策略与寻址方式又不相同，而搭建一套网络环境不但耗时而且存在一定的不稳定性，为了解决在预部署环境下进行自由的网络环境搭建与扩展问题，本专利提出一种可以网络自定义组织的中间件。

技术实现要素：

本发明的目的在于，为解决命名中心网络建设过程中自动化程度低、协议配置不灵活问题，提供一种命名中心网络中可视化网络组织的中间件，能够以使用者对命名中心网络中关键模块自定义的方式进行网络组织。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种命名中心网络的网络自定义组织中间件包括：可视化自定义配置模块、命名匹配模块与路由分发模块；

可视化自定义配置模块提供针对于系统能力的可视化界面，用户可以根据可视化自定义模块提供的功能调用命名匹配模块与路由分发模块，完成相应中间件能力配置并生成自定义的网络结构；

命名匹配模块根据可视化自定义配置模块发出的指令，并利用自身的匹配算法库与资源关联算法库进行网络资源匹配，为可视化自定义配置模块提供内容网络命名策略支持；

路由分发模块与命名匹配模块相关联，根据可视化自定义配置模块发出的指令，利用自身的路由配置算法与传播策略算法，为可视化自定义配置模块提供内容网络路由策略支持。

作为优选，可视化自定义匹配模块包括：

NDN网络配置单元，用于以可视化方式对网络命名解析规则、网络资源配置方式、网络路由算法与网络传播方式提供可视化配置或算法上载能力；

NDN网络流表生成单元，用于生成自定义的NDN网络节点流表并提供网络节点流表自动下发安装能力；

NDN网络监控单元，用于运行本中间件生成的NDN网络时可以对网络运行情况进行可视化监控。

作为优选，命名匹配模块包括：命名解析组件、内容注册组件与资源匹配组件；

命名解析组件中包括了用户自定义命名解析算法能力，同时支持加载用户自定义解析算法能力；

内容注册组件中包括至少一张内容注册表，表内容由内容自定义，可选但不限于包括内容名称表及内容表；

资源匹配组件中包括网络资源库与资源匹配策略库，可根据用户选取或自定义的资源匹配策略，将资源库中的内容与内容注册表间相关联。

作为优选，所述路由分发模块包括：路由配置组件与传播策略组件；

路由配置组件中包括对于NDN网络中路由规则的配置，用户可根据命名解析规则自定义路由表规则，同时可设定一或者多张路由表；

传播策略组件中包括传播策略库，用户可自定义网络内容传播算法保存在传播策略库中，通过相应的传播策略操控路由配置组件中的路由表对NDN网络的内容传播方式进行管控。

作为优选，所述传播策略组件包括：缓存策略自定义，可在传播策略组件中对NDN网络的缓存策略进行相应的配置与自定义，并与路由配置组件关联使用。

通过本发明，能够使使用者在命名中心网络建设过程中，通过可视化的方式对网络中的关键模块进行自定义，并可以向网络节点自动加载自定义软件环境。

附图说明

图1为本发明的命名中心网络的网络自定义组织中间件结构图；

图2为本发明的命名中心网络的网络自定义组织中间件分布式NDN网络组织流程图。

具体实施方式

下文为对本发明实施方式的详细描述，所述实施方式在附图中已标示出，所有附图中以相同或者类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同功能或类似功能的组件。下面通过参考附图描述的实施方式使示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或“耦接”。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1所示，本发明实施例提供一种命名中心网络的网络自定义组织中间件，包括：可视化自定义配置模块、命名匹配模块与路由分发模块；在可视化模块中，使用者可以以图形界面进行命名匹配模块与路由分发模块的配置操作，具体的用户在操作页面中选择命名匹配类库、设置表结构、选择协议栈；随后再选择路由分发类库、设置表结构、选择协议栈，最后便生成了一个NDN中间件。

可视化自定义配置模块提供针对于系统能力的可视化界面，用户可以根据可视化自定义模块提供的功能调用命名匹配模块与路由分发模块，完成相应中间件能力配置并生成自定义的网络结构；

命名匹配模块根据可视化自定义配置模块发出的指令，并利用自身的匹配算法库与资源关联算法库进行网络资源匹配，为可视化自定义配置模块提供内容网络命名策略支持；

路由分发模块与命名匹配模块相关联，根据可视化自定义配置模块发出的指令，利用自身的路由配置算法与传播策略算法，为可视化自定义配置模块提供内容网络路由策略支持。

进一步，可视化自定义匹配模块包括：

NDN网络配置单元，用于以可视化方式对网络命名解析规则、网络资源配置方式、网络路由算法与网络传播方式提供可视化配置或算法上载能力；

NDN网络流表生成单元，用于生成自定义的NDN网络节点流表并提供网络节点流表自动下发安装能力；

NDN网络监控单元，用于运行本中间件生成的NDN网络时可以对网络运行情况进行可视化监控。

进一步，命名匹配模块包括：命名解析组件、内容注册组件与资源匹配组件；

命名解析组件中包括了用户自定义命名解析算法能力，同时支持加载用户自定义解析算法能力；

内容注册组件中包括至少一张内容注册表，表内容由内容自定义，可选但不限于包括内容名称表及内容表；

资源匹配组件中包括网络资源库与资源匹配策略库，可根据用户选取或自定义的资源匹配策略，将资源库中的内容与内容注册表间相关联。

进一步，所述路由分发模块包括：路由配置组件与传播策略组件；

路由配置组件中包括对于NDN网络中路由规则的配置，用户可根据命名解析规则自定义路由表规则，同时可设定一或者多张路由表；

传播策略组件中包括传播策略库，用户可自定义网络内容传播算法保存在传播策略库中，通过相应的传播策略操控路由配置组件中的路由表对NDN网络的内容传播方式进行管控；

以上组件配置能力如果无法满足网络组建要求，系统提供开放接口为用户提供相应算法的扩展能力。

进一步，所述传播策略组件包括：缓存策略自定义，可在传播策略组件中对NDN网络的缓存策略进行相应的配置与自定义，并与路由配置组件关联使用。

如图1所示，本发明的中间件运行在计算机中，使用者通过使用中间件的能力控制相应算法配置并组织所需网络，使用者设置好网络后由中间件生成相应的中间件软件并可以手动或者自动的形式配置在网络节点中。网络节点指图中的网络节点1、网络节点2…网络节点N，节点之间的组织形式由所生成的中间件进行控制，网络的运行情况有中间件进行监控。在中间件中，使用者通过使用可视化自定义配置模块提供的可视化界面对系统进行操作，在操作过程中，可视化自定义模块向命名匹配模块与路由分发模块发出自定义指令，通过使用者的指令命名匹配模块会操控命名解析组件、内容注册组件与资源匹配组件进行与内容命名相关的策略配置，随后根据使用者的指令对路由分发模块中的路由配置组件与传播策略组件进行与路由分发相关的策略自定义。

如图2所示，本发明的命名中心网络的网络自定义组织中间件分布式NDN网络组织流程包括：首先，使用者操作可视化界面进行可视化自定义配置模块操作，中间件通过命名解析组件判断是否存在所需的算法，如果不存在则在可视化自定义配置模块中进行新算法上传与编辑，如果存在则使用命名匹配模块根据可视化自定义配置模块的指令进行命名解析算法的使用与组合操作；在完成命名解析工作后，使用者查看内容注册组件判断所需的注册表关系、注册项与注册结构是否符合需求，如果不符合则可视化自定义配置模块调用内容注册组件进行内容注册算法的上传与编辑，如果符合则可视化自定义配置模块通过命名匹配模块的指令编辑与组合关联算法进行内容命名与节点间的关联与注册；在完成内容注册工作后，使用者查看资源匹配组件判断是否存在所需的资源匹配算法，如果不存在则可视化自定义配置模块通过资源匹配组件进行资源匹配新算法的上传与编辑，如果存在，命名匹配模块根据可视化自定义配置模块的指令编辑与组合资源算法对网络、数据与内容进行资源分配；在完成资源分配工作后，使用者查看路由配置组件是否存在所需算法，如果不存在，可视化自定义配置模块通过路由配置组件进行路由配置新算法的编辑与上传，如果存在，路由分发模块根据可视化自定义匹配模块的指令编辑与组合路由算法创建网络分发方式；在完成路由分发工作后，使用者查看传播策略组件是否存在所需算法，如果不存在，可视化自定义配置模块通过传播策略组件进行路由配置新算法的上传与编辑，如果存在路由分发模块对网络根据可视化自定义匹配模块的指令编辑与组合传播算法对NDN网络的传播策略、监控策略与缓存策略。

通过本发明所提出的技术方案，能够使使用者在建设NDN网络时不需要重复搭建网络环境，可以灵活的对已搭建的网络环境进行动态设置而完成多种NDN网络架构的实验与开发。

本技术领域技术人员可以理解，本发明可以涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项操作的设备。所述设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备，所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。

本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来生成机器，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行的指令创建了用于实现结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方法。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案

也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。