面向NDN路由协议模拟系统的设计与实现
本文选题:NDN + 几何路由 ; 参考:《哈尔滨工业大学》2014年硕士论文
【摘要】:随着互联网应用由端到端通信到内容发布的转变,以IP地址为中心的网络发展遇到了前所未有的挑战,难以满足用户日益增长的内容需求。当前人们主要关心的不是数据在什么位置,而是数据是什么。针对用户思想观念和需求的转变数据命名网络(Named Data Network)被提出。NDN以数据命名层代替IP层成为网络模型的细腰。与IP体系结构相比,NDN在内容安全、信息发布和获取等方面都具有优势。但NDN也遇到很多问题,主要问题之一就是路由技术的可扩展性。该问题主要体现在两个方面:海量的数据命名与有限的路由存储空间的矛盾;数据命名与数据存储位置无关的矛盾。 针对NDN路由存在的矛盾,本文提出了一种可扩展的基于名字解析的路由协议,在NDN上尝试基于命名解析方案的可行性。该路由协议以几何路由为底层提供位置相关的路由,其上层覆盖DHT网络,实现内容的发布和获取。系统的设计原理如下:首先根据NDN通信模式进行节点之间链路状态数据库(LSDB)同步;然后采用PIE算法为每个节点分配坐标,并修改原有的转发策略,节点采用贪心路由和源路由相结合的转发策略,将请求数据包转发至与目的节点最近的邻居节点;最后根据DHT技术将网络节点划分为多个Chord环,,实现数据命名解析和路由。其次,本文实现了面向NDN路由协议模拟系统,主要模块为几何路由模块和DHT模块。其中,几何路由模块分为LSDB同步模块,分配坐标模块和贪心路由模块;DHT模块分为混合路由模块,数据命名映射模块和数据命名路由模块。 最后,本文针对ER模型网络和BA模型网络进行了仿真与模拟,从LSDB同步效果,坐标长度,节点对路径延展度以及部分节点失效时路由成功率进行了评价。在针对不同网络的规模下,对PIE算法的坐标长度,几何路由和混合路由的路由规模、路径延展度和路由成功率进行了统计和分析,结果证明了系统的有效性和可行性。
[Abstract]:With the change of Internet applications from end-to-end communication to content distribution, the development of IP address-centric network has encountered unprecedented challenges, and it is difficult to meet the increasing needs of users. At present, the main concern is not where the data is, but what the data is. The named data Network (named data Network) is proposed to replace the IP layer with the data naming layer as the thin waist of the network model. Compared with IP architecture, NDN has advantages in content security, information release and access. However, NDN also meets many problems, one of the main problems is the scalability of routing technology. This problem is mainly reflected in two aspects: the contradiction between massive data naming and limited routing storage space, and the contradiction between data naming and data storage location. In view of the contradiction of NDN routing, this paper proposes an extensible name-based routing protocol, which is feasible to attempt a named resolution scheme on NDN. The routing protocol uses geometric routing to provide location-dependent routing for the underlying layer, and its upper layer covers the DHT network to publish and obtain content. The design principle of the system is as follows: firstly, link state database (LSDB) synchronization between nodes is carried out according to NDN communication mode, then pie algorithm is used to assign coordinates for each node, and the original forwarding strategy is modified. The node adopts a forwarding strategy combining greedy routing and source routing to forward the request packet to the nearest neighbor node of the destination node. Finally, the network nodes are divided into several chord rings according to the DHT technology to implement data naming parsing and routing. Secondly, this paper implements NDN-oriented routing protocol simulation system, the main modules are geometric routing module and DHT module. Among them, geometric routing module is divided into LSDB synchronization module, allocation coordinate module and greedy routing module DHT module is divided into hybrid routing module, data naming mapping module and data named routing module. Finally, this paper simulates and simulates the ER model network and BA model network, and evaluates the LSDB synchronization effect, coordinate length, node path extension and route success rate when some nodes fail. According to different network scales, the coordinate length of pie algorithm, the routing scale of geometric routing and hybrid routing, path extension and routing success rate are analyzed and analyzed. The results show that the system is effective and feasible.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP393.04
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本文编号:2065516
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