命名数据网络的路由机制研究

发布时间：2017-09-29 21:05

  本文关键词：命名数据网络的路由机制研究

  更多相关文章： 命名数据网络 势能路由 网络开销 失败恢复 流行性相似性

【摘要】：“互联网创造了今天的内容世界，但它从来不是为它而设计”。互联网技术和应用的快速发展，大数据时代的到来，用户和应用程序更加关心的数据本身，至于从何处、如何获取则不再是其关心的重点。显然，基于端到端通信模型的TCP/IP网络中通过地址映射来获取数据的方法已不能满足用户需求的变化。网络需求的变更与基于TCP/IP网络架构存在的桎梏已一定程度上阻碍信息社会的发展，对于新型互联网架构的需求推动了革命性网络架构的研究。 作为革命性未来互联网体系架构之一命名数据网络(Named DataNetwork，NDN)是以内容为中心的网路架构。以全新的数据包封装结构和路由寻址方式从根本上改变网络的路由策略，路由过程中不涉及任何与主机地址相关的信息，而是采用命名数据名称代替IP数据包，更加专注于用户需求数据，而不再关注数据包的获取方式和数据来源。同时，在路由过程中引入缓存机制，希望通过利用广泛分布的缓存备份采用“空间换时间”的方式，提高请求的反馈速率，路由算法通常采用名称解析机制。 基于名称解析机制的路由算法中存在的路由表难于维护、系统冗余高、开销大等问题严重影响着NDN路由的性能。本文开创式的提出基于定向扩散与服务发现势能路由策略，能够有效地解决基于名称解析机制中的问题。本文首先提出一种基于双曲空间的内容流行性与相似性的分析算法，，将基于节点间双曲空间距离的节点连接概率作为势能权重；其次，考虑到缓存内容的易挥发性对网络势能造成的不稳定性，更新势能带来的巨大网络开销，本文提出一种控制势能范围的算法来减少由此带来的网络开销，增强网络的稳定性；然后，为了使网络能够从失败的寻址路径上恢复，快速探测可达路径，本文提出了一种基于网络状态的路由失败恢复算法；最后，通过ndnSIM这个平台完成路由协议的开发与仿真工作。 本文实现的NDNPBR (Named Data Network Potential Based Routing)路由协议为现有的NDN实验平台添加了具有高效转发、拥塞控制、开销控制和失败恢复的新型协议。仿真结果证明了该方法的高效性。
【关键词】：命名数据网络 势能路由 网络开销 失败恢复 流行性相似性
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究内容12-14
• 1.3 本文结构安排14-16
• 第二章 NDN 网络架构与路由机制研究16-31
• 2.1 NDN 体系架构16-23
• 2.1.1 NDN 的设计原则17-18
• 2.1.2 NDN 体系架构18-22
• 2.1.3 NDN 转发策略22-23
• 2.2 NDN 路由机制分析23-24
• 2.2.1 NDN 路由机制23-24
• 2.2.2 NDN 网络路由机制的问题分析24
• 2.3 基于定向扩散和服务发现的路由机制研究24-30
• 2.3.1 定向扩散路由分析25-28
• 2.3.2 协议分析28-29
• 2.3.3 基于定向扩散与服务发现的势能路由理论分析29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 势能路由及其在 NDN 网络中的应用研究31-38
• 3.1 PBR 路由模型31-33
• 3.1.1 网络模型31-32
• 3.1.2 势能构造32-33
• 3.2 转发策略33-34
• 3.3 属性证明34-35
• 3.4 PBR 路由的 NDN 网络应用分析35-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第四章 NDN 中基于流行性和相似性的 PBR 路由机制研究38-55
• 4.1 系统模型38-39
• 4.2 初始化势能构建39-41
• 4.2.1 初始势能模型39-40
• 4.2.2 势能类型分析40-41
• 4.3 流行性和相似性的双曲映射41-49
• 4.3.1 NDN 网络的双曲几何映射理论41-42
• 4.3.2 NDN 网络中的节点相似性分析42-46
• 4.3.3 NDN 网络中的节点流行性分析46-47
• 4.3.4 流行性和相似性的双曲几何映射47-49
• 4.4 新型势能构建49-50
• 4.4.1 新型势能权重计算49
• 4.4.2 新型势能场范围控制49-50
• 4.4.3 新型势能函数50
• 4.5 失败恢复算法50-51
• 4.6 NDN 网络的 PBR 路由算法51-53
• 4.7 本章小结53-55
• 第五章 基于 NDNSIM 平台的 NDNPBR 路由协议实现55-63
• 5.1 ndnSIM 协议仿真模型简析55-56
• 5.2 NDNPBR 协议仿真实现56-58
• 5.2.1 网络仿真模型57
• 5.2.2 NDNPBR 协议分析实现57-58
• 5.3 实验结果及分析58-62
• 5.3.1 自增长网络性能评价58-60
• 5.3.2 失败恢复性能评估60-62
• 5.4 本章小结62-63
• 第六章 总结与展望63-66
• 6.1 总结63-64
• 6.2 未来展望64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-72
• 附录72-73
• 详细摘要73-76

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 耿志杰;颜祥林;王婷婷;;国外档案学研究主题的关联网络分析——基于LISA数据库[J];档案学通讯;2012年01期

2 向希尧;蔡虹;;基于专利引用的社会网络分析在知识管理研究中的应用[J];管理学报;2012年04期

3 蒋品群;罗晓曙;汪秉宏;柳继锋;;一个新的演化网络模型中节点的吸引力研究[J];广西师范大学学报(自然科学版);2009年04期

4 杨青;;科技学术期刊系统的分形特征[J];福州大学学报(哲学社会科学版);2013年03期

5 奇官布;白楠;徐孝宝;高怡泓;;Holographic Insulator/Superconductor Phase Transition in Born Infeld Electrodynamics[J];Communications in Theoretical Physics;2013年11期

6 白楠;方超;高怡泓;奇官布;徐孝宝;;Scalars and Neutral Fermions on the Background with Hyperscaling Violation[J];Communications in Theoretical Physics;2013年12期

7 翁伟;朱顺痣;吴芸;;结合局部相似性的模块密度法探测网络社区[J];福建师范大学学报(自然科学版);2013年06期

8 周涛;张子柯;陈关荣;汪小帆;史定华;狄增如;樊瑛;方锦清;韩筱璞;刘建国;刘润然;刘宗华;陆君安;吕金虎;吕琳媛;荣智海;汪秉宏;许小可;章忠志;;复杂网络研究的机遇与挑战[J];电子科技大学学报;2014年01期

9 阚佳倩;谢家荣;张海峰;;社会强化效应及连边权重对网络信息传播的影响分析[J];电子科技大学学报;2014年01期

10 郝理阳;潘泉;;基于融合核方程对药物-靶点作用预测研究[J];电子设计工程;2013年23期

本文编号：944201