内容中心网络的移动性策略研究

发布时间：2017-07-05 16:05

  本文关键词：内容中心网络的移动性策略研究

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【摘要】：传统TCP/IP网络架构逐渐难以适应当代互联网中大量的内容分发流量,此外,网络可扩展性差、动态连续性弱、可控性低、运营成本高等也是当今网络亟待解决的问题。为了从根本上解决网络问题,学术界对未来网络体系架构开展了深入研究,其中,以信息为中心构建未来网络是一条具有代表性的技术路线。本文重点研究以信息为中心的代表性网络架构——内容中心网络(CCN, Content-Centric Networking)。CCN以内容为中心重新设计网络的路由、缓存、安全性、移动性、可扩展性方案,提升了网络的整体内容传输性能。 同时,随着无线接入技术的高速发展、智能移动终端的普及,移动数据流量在网络总流量中占比正在快速提升。未来网络体系架构设计中,也必须考虑对移动设备的支持。本文将从CCN架构对终端移动性的支持角度入手,将设备移动性问题分为内容请求方和内容源两方面深入研究。虽然CCN路由不依赖于主机地址的特点在一定程度上解决了内容请求方移动性问题,但仍存在切换延迟高、流量冗余等问题。更重要的是,内容源的移动性在CCN架构中没有得到支持,具有较大的研究空间。 本文详细分析了CCN架构中存在的移动性问题,总结了移动性方案设计时应该注意的关键步骤,研究了现有的移动性问题的解决方案,并指出了其中的优势与劣势。结合现有的研究,本文提出了发送方驱动的“主动推送策略”,有效降低了内容请求方移动切换时的时延、冗余流量、缓存浪费等问题；另外,提出了小范围路由更新策略,保证了内容源移动切换时网络提供的体验质量、降低了控制开销、并提升了系统可拓展性。 最后,本文搭建了基于CCNx的原型系统仿真平台,并实现了内容请求方的移动性策略,使用双网卡移动切换方案在实验环境中进行了仿真测试,同时,也在仿真软件ndnSIM中实现了源端移动性策略,在不同规模的拓扑中进行了仿真。通过与现有方案的对比,仿真结果充分验证了本文所设计方案的高效性。
【关键词】：信息中心网络 内容中心网络 移动性 切换 体验质量
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 引言9-16
• 1.1 背景9-10
• 1.2 国内外研究进展10-13
• 1.2.1 DONA11
• 1.2.2 CCN/NDN11-12
• 1.2.3 NetInf12-13
• 1.2.4 PSIRP&PERSUIT13
• 1.3 论文选题意义13-14
• 1.4 文章结构14-15
• 1.5 本章小结15-16
• 第二章 CCN体系架构16-29
• 2.1 概述16
• 2.2 CCN通信模型16-19
• 2.2.1 请求应答机制16-17
• 2.2.2 路由节点模型17-19
• 2.3 传输控制机制19-23
• 2.3.1 可靠性与流控制19-20
• 2.3.2 内容的命名与分段20-22
• 2.3.3 其他特性支持22-23
• 2.4 路由策略23-26
• 2.4.1 链路状态域内路由23-26
• 2.4.2 域间路由26
• 2.5 基于内容的安全机制26-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 CCN移动性问题分析29-37
• 3.1 移动性问题概述29
• 3.2 内容请求方移动性问题29-32
• 3.2.1 问题分析29-31
• 3.2.2 相关研究31-32
• 3.3 内容源移动性问题32-36
• 3.3.1 问题分析32-35
• 3.3.2 相关研究35-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 CCN移动性问题解决方案37-46
• 4.1 内容请求方移动性策略37-40
• 4.1.1 策略设计37-40
• 4.1.2 优势分析40
• 4.2 内容源移动性策略40-44
• 4.2.1 设计原则40-41
• 4.2.2 策略设计与优势分析41-44
• 4.3 本章小结44-46
• 第五章 平台搭建及仿真验证46-56
• 5.1 基于CCNx的小规模试验床46-49
• 5.1.1 CCNx简介46
• 5.1.2 基于CCNx的实验平台设计46-48
• 5.1.3 内容请求方策略仿真验证48-49
• 5.2 基于ndnSIM的仿真49-55
• 5.2.1 ndnSIM简介49-50
• 5.2.2 代码设计50
• 5.2.3 内容源策略仿真验证50-55
• 5.3 本章小结55-56
• 第六章 总结与展望56-58
• 6.1 论文总结56
• 6.2 下一步工作56-58
• 参考文献58-60
• 缩略词60-62
• 致谢62

【共引文献】

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本文编号：522618