基于NDN的车联网演示系统的设计与实现

发布时间：2020-08-09 05:44

【摘要】：车联网是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络。随着NDN(Named Data Networking,基于内容的网络)网络技术的飞速发展,基于NDN的车联网领域的新技术不断涌现,只通过仿真环境对新技术的可行性进行探究过于理想化,因此,搭建基于NDN的车联网演示系统具有重要意义。NDN项目团队虽然实现了 V-NDN系统来对车联网场景进行演示,但该系统基于IP层构建,不能完全摒弃IP协议的影响,同时,在大文件的传输中存在兴趣包冗余。本文基于NDN的网络原型,深入Linux内核,设计和实现了基于MAC层接口的车联网演示系统,并改进了大文件传输的请求机制。本文涉及的关键技术包括基于MAC层接口收发原始数据,NDN协议构建,UI设计等。具体内容如下:1、综述国内外相关技术的研究现状,从NDN体系结构、包类型、节点结构、数据处理流程和命名机制等方面对NDN做了比较全面的阐述。2、提出了基于NDN的车联网演示系统的总体设计方案,对系统进行了需求分析和网络模块划分,提出了各主要网络模块的解决方案和演示系统的帧格式、数据结构和数据流等。3、根据系统的总体设计方案,设计和实现了演示系统的运行流程和逻辑,重点概述了底层模块、战略模块和UI模块的具体实现方法,并设计和实现了系统的测试用例。4、搭建网络环境,以容断场景和缓存场景两个车联网中的典型应用场景为例进行了操作演示,并对演示结果进行了统计和分析。实验结果表明,本文设计和实现的基于NDN的车联网演示系统可以演示基于NDN的车联网的可用性,具有操作方便,可全面呈现网络中的数据流和网络性能等特性。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495;TN929.5;TP311.52
【图文】：

模型图,沙漏,模型

２．１逦ＮＤＮ概述逡逑２．１．１逦ＮＤＮ体系概述逡逑ＮＤＮ体系结构的外形和当今ＴＣＰ／ＩＰ网络很相似，都是沙漏模型，如图２－１逡逑所示，最大的不同是在“瘦腰”处用内容块（Ｃｏｎｔｅｎｔ／ｄａｔａ）代替了邋ＩＰ［ｎ］。从网逡逑络的角度看，就是用对数据命名代替了对物理实体的命名。Ｃｏｎｔｅｎｔ／ｄａｔａ层的上逡逑层设计了一个安全层，ＮＤＮ由于其数据及其转发特点，应用进程先天就有着保逡逑证数据的完整性和可靠性的功能。进程本身就可以对数据内容提供可靠性检验、逡逑数据签名和信任决策。Ｃｏｎｔｅｎｔ／ｄａｔａ层的下层是策略层。该层实现的是ＴＣＰ／ＩＰ体逡逑系中传输层和网络层的部分功能。策略层实现的主要功能有：转发、路由和缓存。逡逑ＮＤＮ网络中内建存储功能，用来缓存经过的数据，如果中间节点之前就缓存过逡逑＇该数据，那么就可以直接从该节点的缓存中返回数据，而不需要继续转发下去，逡逑可大大减少网络中的流量。在策略层之下，和ＩＰ体系类似的，有一些底层的物逡逑理链路，这与ＯＳＩ参考模型中的物理层和数据链路层也是相对应的。逡逑ＩＰ模型逦ＮＤＮ模型逡逑Ｅｍａｉｌ邋ｗｗｗ邋ｐｈｏｎｅ逦Ｅｍａｉｌ邋ｗｗｗ邋ｐｈｏｎｅ逡逑＼邋ＳＭＴＰ邋ＨＴＴＰ邋ＲＴＰ邋／逦＾＂＂＂Ｆｉｌｅ邋ｓｔｒｅａｍ＂＂＂ｊ逡逑＼逦ＴＣＰ邋ＵＤＰ逦Ｓｅｃｕｒｉｔｙ逡逑ＩＰ逦〈逦〉Ｃｏｎｔｅｎｔ／ｄａｔａ逡逑Ｉ逦Ｅｔｈｅｒｎｅｔ邋ＰＰＰ逦Ｓｔｒａｔｅｇｙ逦

路由,包处理,处理流程,流程

图２－２邋Ｉｎｔｅｒｅｓｔ包处理流程逡逑２．邋Ｄａｔａ包的处理流程［｜（）］逡逑如图２－３所示，当Ｄａｔａ包到达某路由节点时，逡逑（１）首先查找该节点的内容缓存ＣＳ表，如果缓存中己经有了相同名字的逡逑Ｄａｔａ包，那么将该Ｄａｔａ包丢弃；逡逑

包处理,名字,命名机制,处理流程

向ＰＩＴ表插入逡逑新表项逡逑图２－２邋Ｉｎｔｅｒｅｓｔ包处理流程逡逑２．邋Ｄａｔａ包的处理流程［｜（）］逡逑如图２－３所示，当Ｄａｔａ包到达某路由节点时，逡逑（１）

【参考文献】