用于内容中心网络中的装置注册和发现的系统和方法_2

文档序号:9263502阅读:来源:国知局
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。面还可以是经由封装类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。
[0031]如之前所提到,HSVLI指示一条内容,经阶层式结构化,且包含从最一般层级到最特定层级排序的连续组成部分。相应HSVLI的长度不是固定的。在内容中心网络中,不同于常规IP网络,可以通过HSVLI识别包。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“AB⑶”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,节点通过所述内容的名称来表达(例如,广播)对所述内容的兴趣。对一条内容的兴趣可为根据所述内容的名称或识别符对所述内容的查询。所述内容如果在网络中是可用的,则将所述内容从存储内容的任何节点发回到请求节点。路由基础结构将兴趣智能地传播到很可能具有所述信息的预期节点,且随后沿着所述兴趣消息穿越的反向路径携载可用的内容返回。基本上内容对象遵循兴趣消息留下的面包肩(breadcrumb),并且因而到达请求节点。
[0032]图1图解说明根据本发明的实施例的网络的示范性架构。在这个实例中,网络180包括节点100-145。所述网络中的每一节点耦合到一或多个其它节点。网络连接185是此类连接的一个实例。网络连接展示为实线,但每一线也可表示可将一个节点耦合到另一节点的子网络或超网络。网络180可为内容中心的本地网络、超网络或子网络。这些网络中的每一者可经互连以使得一个网络中的节点可到达其它网络中的节点。网络连接可为宽带、无线、电话、卫星或任何类型的网络连接。节点可为计算机系统、表示用户的端点和/或可产生兴趣或发起内容的装置。
[0033]根据本发明的实施例,消费者可以产生针对一条内容的兴趣,并且将兴趣转发到网络180中的节点。发行者或内容提供者可以将这条内容存储在网络180中的节点处,发行者或内容提供者可以位于网络内部或外部。举例来说,在图1中,对一条内容的兴趣在节点105处发源。如果所述内容在所述节点处不可用,则兴趣流动到耦合到第一节点的一或多个节点。举例来说,在图1中,兴趣流动(兴趣流150)到节点115,节点115不具有可用的所述内容。接着,所述兴趣从节点115流动(兴趣流155)到节点125,节点125也不具有所述内容。所述兴趣随后流动(兴趣流160)到节点130,节点130确实具有可用的所述内容。内容对象的所述流随后反向地回溯其路径(内容流165、170和175)直到其到达节点105为止,在节点105处递送所述内容。在所述内容流中可涉及例如验证等其它进程。
[0034]在网络180中,在内容持有者(节点130)与兴趣产生节点(节点105)之间的路径中的任何数目的中间节点(节点100到145)可参与在内容在网络上行进时高速缓冲存储所述内容的本地副本。高速缓冲存储通过隐式地共享对本地高速缓冲存储内容的存取而减少对位于其它订户附近的第二订户的网络负载。
[0035]在CCN中,每一节点维持三个主要数据结构,包含转发信息库(FIB)、内容存储区(CS)和待决兴趣表(PIT)。
[0036]FIB用以朝向匹配内容对象的潜在源转发兴趣包。通常,路由协议用以在网络中的所有节点当中填入FIB。通常通过名称前缀给FIB条目编索引,其中每一条目包含匹配兴趣应被转发到的至少一个面的物理地址。在转发兴趣消息的同时,在FIB处执行名称的最长前缀匹配查找,以找到匹配条目。
[0037]内容存储区(CS)类似于在IP路由器中使用的缓冲存储器。更确切地说,CS临时缓冲穿过这个节点的内容对象,从而准许不同消费者的高效数据检索。当路由器接收到兴趣包时,其首先检查在其内容存储区中是否存在匹配内容对象。
[0038]待决兴趣表(PIT)追踪往上游朝向内容源转发的兴趣,以便可以往下游向其请求者发送返回的内容对象。在CCN中,仅路由兴趣包。返回内容对象遵循兴趣包的路径回到内容请求者。用于兴趣的PIT条目指定兴趣的名称和请求了所述兴趣的一或多个传入面。
[0039]当兴趣包到达某一面上时,基于内容名称或HSVLI完成最长匹配查找。用于名称查找的索引结构以使得CS匹配将比PIT匹配优选而PIT匹配将比FIB匹配优选的方式排序。因此,如果CS中已经存在匹配所述兴趣的内容对象,那么所述内容对象将经由所述兴趣到达的面发送出去且所述兴趣将被丢弃。否则,将检查PIT以查看是否可找到匹配。如果是,那么将把兴趣的到达面添加到PIT条目的请求面列表且将丢弃所述兴趣。否则,将检查FIB,并且沿匹配的FIB条目中列举的一或多个面转发所述兴趣。
[0040]如先前所描述,在CCN中,包(其包含兴趣和内容对象)基于其名称前缀流动穿过网络。当初始化装置时(或第一次或当其加入网络时),装置需要通知网络中的其它装置存在所述装置,并且通知网络路由器其面的物理地址。举例来说,当第一次在家里安装传感器(例如,温度计)时,需要配置传感器以便知道向何处发送其数据。类似地,当膝上型计算机或平板计算机从家里环境移动到咖啡店时,计算机需要知道要将其兴趣发送到何处,并且任选地让网络上的其它装置知道如何到达所述计算机。虽然可以在初始化期间手动地配置所述装置,但是现有CCN协议缺乏自动装置初始化的解决方案。
[0041]在现有因特网协议(IP)网络中,使用动态主机配置协议(DHCP)动态地分配网络配置参数,例如用于接口和服务的IP地址。更确切地说,DHCP准许计算机自动从DHCP服务器请求IP地址和联网参数,从而减少网络管理员或用户手动地配置这些设置的需要。当装置第一次在线时或当所述装置被引入到新环境时,CCN中需要类似机制来初始化所述装置。更确切地说,为了让装置在CCN网络中正确地运转,所述装置需要知道为了接收某些服务要将兴趣包发送到何处。因为CCN依赖于名称前缀来移动包,所以装置的初始配置将涉及名称空间的配置。举例来说,所述装置可能需要在其FIB中设置默认转发信息(所述信息可包含一或多个适当条目),或者配置多个服务的名称空间以便恰当地转发对这些服务的请求(采用兴趣的形式)。此外,为了获得服务,装置需要知道有待包含在适当兴趣消息中的名称或名称前缀。服务的实例可以包含但不限于:装置注册、服务发现、用于授权密钥的认证服务等。
[0042]为了提供用于装置初始化的自动解决方案,在一些实施例中,所述系统实施动态名称空间配置协议(DNCP)以用装置适当运转所必需的名称空间来自动配置装置,所述名称空间例如是默认转发条目、装置注册和发现服务的名称空间,以及名称解析(间接)服务的名称空间等。应注意,为了让DNCP工作,需要符合以下条件。首先,每一装置需要运行基本CCN堆栈,并且能够产生和处理CCN兴趣和内容对象。其次,装置或手动地配置,或自动地能够建立基础网络连接(可包含但不限于:以太网、WiF1、蓝牙等)。第三,每一装置需要具备制造商供应的唯一装置识别符,其类似于媒体接入控制(MAC)地址。应注意,此装置ID可以是16或32字节长,或者可以具有任意长度。此外,装置ID可以采用装置制造商限定的任何形式。举例来说,特定制造商制造的每一温度传感器可以具有制造商签发的唯一IDo此外,需要给每一装置预加载签名密钥,例如公共-私用密钥对、对称密钥、或任何其它签名密钥,其确认CCN要求,以便给其想要发行的内容对象签名。如果装置未用此类密钥预先配置,则DNCP服务需要将装置引导到适当服务,以便通过指定这个服务的名称而获得或认证其密钥。
[0043]图2呈现一个呈现根据本发明的实施例的CCN动态名称空间配置协议(DNCP)客户端的示范性架构的图。在图2中,CCN-DNCP客户端200包含多个面,例如面202、204和206 ;兴趣产生模块208 ;转发模块210 ;接收模块212 ;转发信息库(FIB) 214 ;以及名称空间配置模块216。
[0044]面202-206不仅可包含物理接口,而且还包含能够发送和接收包的应用程序进程。兴趣产生模块208负责产生兴趣包,兴趣包可以是对内容或服务的请求。在一些实施例中,兴趣产生模块208经配置以产生“HELLO”兴趣消息,所述兴趣消息可以用于请求DNCP服务。在另外的实施例中,在预定名称空间中产生“HELLO”兴趣消息。换句话说,所述系统可以预定义和预留名称空间(例如“/hello”)以用于DNCP目的,并且用此名称空间预配置CCN-DNCP客户端200 (通过在机器上运行的CCN堆栈)。应注意,如果预定义的DNCP名称空间是“/hello”,则“HELLO”兴趣具有“/hello”这个名称前缀。
[0045]转发模块210负责将包(例如兴趣或内容对象)转发到CCN-DNCP客户端200上的多个面。根据CCN协议,转发模块210基于FIB 214中的条目转发兴趣,并且基于PIT(图2中未图示)中的条目转发内容对象。在一些实施例中,转发模块210经配置以将“HELLO”兴趣转发(或广播)到CCN-DNCP客户端200上的所有面。FIB 214存储信息以便转发兴趣。FIB 214中的条目常常通过名称前缀编索引。在一些实施例中,可以在FIB 214中预填入(在初始化进程期间)默认条目,并且转发模块210可以使用那
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