面向高效NDN转发的查找算法及包处理平台研究

发布时间：2021-04-09 08:26

　　命名数据网络（Named Data Networking,NDN）是一种为未来互联网而设计的新型网络架构,旨在取代基于TCP/IP的传统网络架构。不同于TCP/IP网络以IP地址为核心,NDN以命名数据为核心,这使得NDN具有比TCP/IP网络更好的移动性、可扩展性和安全性。在NDN的数据平面上,数据名查找是影响数据包转发性能的关键所在。然而,数据名结构复杂、长度不定且无理论上限,因此降低数据名查找的存储开销和时间开销就变得十分重要。目前,大多数数据名查找算法都基于单一数据结构,包括前缀树、哈希表和布鲁姆过滤器。如LNPM（Longest Name Prefix Match）算法基于哈希表,利用二分搜索法降低了查找的时间复杂度,但同时有着巨大的存储开销。而BBS（Bloom-filter assistant Binary Search）算法则在LNPM算法的基础上,采用了一种布鲁姆过滤器和哈希表相结合的混合型数据结构,大幅度降低了存储开销,但同时增加了时间开销。鉴于此,本文基于多核CPU,提出了一种新型的数据名查找算法MBBS（Multi-core BBS）,该算法在BBS的基础上引入... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

NDN中的两种数据包在NDN网络的转发节点上，维护着三张查找表，分别是记录本地已有数据的内容

图 1.2 NDN 节点的包转发处理过程大减少网络中的冗余流量；如果查找失败，则查找 FIB 表。FIB 保存着转发功则根据查到的接口将该兴趣包发送出去，并在 PIT 表中为该兴趣包建立找失败则丢弃该兴趣包。同样的，当一个数据包进入转发节点内时，它首T，因为这里保存着所有经过该节点的兴趣请求记录，查找成功则根据查到息，将数据包按照查到接口发送出去，并将合适的数据添加到 CS 表中；，则表明该数据包是一个“未请求数据”，将其丢弃掉。比 TCP/IP 中用于包转发的路由表，PIT 和 FIB 在设计时，就很好地支持了很好的缓解了网络中的冗余流量。摒弃了 IP 地址，数据名使得地址空间复存在，并且保证了设备不会暴露位置而遭到攻击。除此之外，用户也不据的地址才发起请求，只需要提供所要数据的名称，因此用户即使处于移方便地使用网络请求数据，而不需要像 TCP/IP 网络那样不停地进行通信作。此可见，这三张查找表就是 NDN 的关键组成部分，因此在这些表上进行

面向高效 NDN 转发的查找算法及包处理平台研究辑计算单元，并拥有各自的独立缓存或共享的二、三级缓存。是一种普通 CPU 的并行强化版，其集成的多个核心可以并行工提高程序的运行效率。但遗憾的是，多核 CPU 并不都会带来性计的时候往往并未进行多核优化，导致某一个核心处于高负载的对闲置，这无疑是一种对硬件资源的浪费。


本文编号：3127283