用于信息中心網(wǎng)絡(luò)的通用雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面的制作方法
【專利摘要】一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括：用于信息中心網(wǎng)絡(luò)（ICN）的內(nèi)容路由器，所述內(nèi)容路由器包括內(nèi)容存儲(chǔ)庫（CS）、待決興趣表（PIT）、轉(zhuǎn)發(fā)信息庫（FIB）和多個(gè)接口，且用于使用雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面經(jīng)由所述接口接收并轉(zhuǎn)發(fā)來自一個(gè)或多個(gè)用戶的興趣以及來自一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)；以及所述ICN的多個(gè)下一跳節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)耦接到所述內(nèi)容路由器并且用于經(jīng)由所述接口而將所述興趣和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所述內(nèi)容路由器，其中所述雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面在對(duì)話業(yè)務(wù)中使用FIB而非CS和PIT來轉(zhuǎn)發(fā)所述興趣和數(shù)據(jù)，而在內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)中使用CS、PIT和FIB來轉(zhuǎn)發(fā)所述興趣和數(shù)據(jù)。
【專利說明】用于信息中心網(wǎng)絡(luò)的通用雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面
相關(guān)申請案的交叉參考
[0001]本發(fā)明要求2011年9月I日由王國強(qiáng)(Guo Qiang Wang)等人遞交的發(fā)明名稱為“用于信息中心網(wǎng)絡(luò)的通用雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面(A Generalized Dual-Mode DataForwarding Plane for Information-Centric Network)” 的第 61/530，288 號(hào)美國臨時(shí)專利申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)，并且要求2012年2月9日由王國強(qiáng)等人遞交的發(fā)明名稱為“用于信息中心網(wǎng)絡(luò)的通用雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面(A Generalized Dual-Mode DataForwarding Plane for Information-Centric Network)，，的第 13/369763號(hào)美國專利申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)，上述在先申請的內(nèi)容以引入的方式并入本文本中，如全文再現(xiàn)一般。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)，更確切地說，涉及信息中心網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0003]在內(nèi)容導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)(content oriented network, CON)中，內(nèi)容路由器用于將用戶請求和內(nèi)容路由至合適的接收方。在也稱作信息中心網(wǎng)絡(luò)(ICN)的CON中，將域范圍內(nèi)唯一的名稱分配給作為內(nèi)容傳送框架的一部分的每個(gè)實(shí)體。這些實(shí)體可以包括視頻片段或網(wǎng)頁等數(shù)據(jù)內(nèi)容和/或路由器、交換機(jī)或服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施元件。內(nèi)容路由器會(huì)使用名稱前綴來在內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)中路由內(nèi)容包，這些名稱前綴可以是完整的內(nèi)容名稱或合適的內(nèi)容名稱前綴，而并非一定是網(wǎng)絡(luò)地址。在CON中，包括發(fā)布、請求、管理(例如，修改、刪除等)的內(nèi)容傳送可能基于內(nèi)容名稱，而非內(nèi)容位置。CON不同于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)方面在于，CON能夠?qū)⒍鄠€(gè)地理點(diǎn)互連，并暫時(shí)性地緩存內(nèi)容或更為持久地存儲(chǔ)內(nèi)容。這可以實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)而非初始服務(wù)器提供內(nèi)容，因此可以大大改進(jìn)用戶體驗(yàn)。緩存/存儲(chǔ)可用于由用戶提取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，或用于屬于用戶或?qū)儆趦?nèi)容供應(yīng)商，例如，第三方供應(yīng)商，的持久性數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)實(shí)施例中，一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括:用于ICN的內(nèi)容路由器，所述內(nèi)容路由器包括內(nèi)容存儲(chǔ)庫(CS)、待決興趣表(PIT)、轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(FIB)和多個(gè)接口，所述內(nèi)容路由器用于使用雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面經(jīng)由所述接口接收并轉(zhuǎn)發(fā)來自一個(gè)或多個(gè)用戶的興趣以及來自一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)；以及ICN的多個(gè)下一跳節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)耦接到所述內(nèi)容路由器并且用于經(jīng)由所述接口而將所述興趣和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所述內(nèi)容路由器，其中所述雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面在對(duì)話業(yè)務(wù)中使用FIB而非CS和PIT來轉(zhuǎn)發(fā)所述興趣和數(shù)據(jù)，而在內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)中使用CS、PIT和FIB來轉(zhuǎn)發(fā)所述興趣和數(shù)據(jù)。
[0005]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種網(wǎng)絡(luò)組件，所述網(wǎng)絡(luò)組件包括:發(fā)射器/接收器(收發(fā)器)，所述收發(fā)器用于接收并且轉(zhuǎn)發(fā)指示轉(zhuǎn)發(fā)模式的興趣協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)和數(shù)據(jù)rou ;存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器包括用于緩存內(nèi)容的Cs、用于跟蹤待決內(nèi)容請求的pit、用于將內(nèi)容與一個(gè)或多個(gè)端口相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫；以及處理器，所述處理器用于使用pit在非加速模式下為可共享內(nèi)容業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)興趣PDU和數(shù)據(jù)PDU并且使用FIB而非PIT在加速模式(expedite mode)下為不可共享內(nèi)容業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)興趣PDU和數(shù)據(jù)F1DlL
[0006]在又一實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種由網(wǎng)絡(luò)組件實(shí)施以在ICN中轉(zhuǎn)發(fā)興趣和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的方法，所述方法包括:經(jīng)由接收器接收內(nèi)容興趣或數(shù)據(jù)；如果所述內(nèi)容或興趣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)，那么使用PIT經(jīng)由發(fā)射器來轉(zhuǎn)發(fā)所述內(nèi)容興趣或數(shù)據(jù)，而如果所述內(nèi)容或興趣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于對(duì)話業(yè)務(wù)，那么使用FIB而非PIT經(jīng)由發(fā)射器來轉(zhuǎn)發(fā)所述內(nèi)容興趣或數(shù)據(jù)。
[0007]從結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書進(jìn)行的以下詳細(xì)描述將更清楚地理解這些和其他特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]為了更完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖和詳細(xì)描述進(jìn)行的簡要描述，其中相同參考標(biāo)號(hào)表不相同部分。
[0009]圖1為典型的單模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作的示意圖。
[0010]圖2為典型的單模式轉(zhuǎn)發(fā)場景的示意圖。
[0011]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作的示意圖。
[0012]圖4為興趣PDU格式的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0013]圖5為數(shù)據(jù)PDU格式的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0014]圖6為模擬拓?fù)涞囊粋€(gè)實(shí)施例的不意圖。
[0015]圖7為最大CS尺寸與語音呼叫率(voice call rate)之間關(guān)系的一個(gè)實(shí)施例的圖表。
[0016]圖8為最大待決興趣表(PIT)尺寸與語音呼叫率之間關(guān)系的一個(gè)實(shí)施例的圖表。
[0017]圖9為往返時(shí)間與等級(jí)id (class-1d)之間關(guān)系的一個(gè)實(shí)施例的圖表。
[0018]圖10為往返時(shí)間與語音呼叫請求率(voice call request rate)之間關(guān)系的一個(gè)實(shí)施例的圖表。
[0019]圖11為混合模式轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)施方案的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0020]圖12為混合模式轉(zhuǎn)發(fā)場景的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0021]圖13為雙模式轉(zhuǎn)發(fā)方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0022]圖14為網(wǎng)絡(luò)單元的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0023]圖15為通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]最初應(yīng)理解，盡管下文提供一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例的說明性實(shí)施方案，但可使用任何數(shù)目的技術(shù)，不管是當(dāng)前已知還是現(xiàn)有的，來實(shí)施所揭示的系統(tǒng)和/或方法。本發(fā)明決不應(yīng)限于下文所說明的所述說明性實(shí)施方案、圖式和技術(shù)，包含本文所說明并描述的示范性設(shè)計(jì)和實(shí)施方案，而是可在所附權(quán)利要求書的范圍以及其均等物的完整范圍內(nèi)修改。
[0025]CON或ICN被認(rèn)為是用于支持內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)(content dissemination traffic)和對(duì)話業(yè)務(wù)(conversational traffic)的下一代因特網(wǎng)架構(gòu)。不同于當(dāng)今的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)路由器，ICN路由器可以將內(nèi)容路由、內(nèi)容計(jì)算能力，以及內(nèi)容本地緩存/存儲(chǔ)能力組合在一起類似于當(dāng)今的IP網(wǎng)絡(luò)，ICN (作為新的互通層)可能具備支持不同業(yè)務(wù)模型的能力，例如對(duì)話業(yè)務(wù)模型和內(nèi)容分發(fā)模型。對(duì)話模型可以包括應(yīng)用程序，例如語音/視頻多媒體應(yīng)用程序，語音IP (VoIP)、即時(shí)通訊、社交網(wǎng)絡(luò)、交易型(transaction-based)網(wǎng)上銀行、用于實(shí)時(shí)通信的一些實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)連接，以及/或者其他類似的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。內(nèi)容分發(fā)模型可以包括內(nèi)容提取(content retrieval)和推送(pushing)事件,例如廣播或多播媒體(例如，IP電視)和/或類似業(yè)務(wù)。通常，對(duì)話模型可以對(duì)應(yīng)于對(duì)等節(jié)點(diǎn)(peer)之間的不可共享通信，而分發(fā)模型可以對(duì)應(yīng)于在許多人或用戶中分配的可共享內(nèi)容。
[0026]在一些ICN模型中，例如內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(CCN)/命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(NDN)方案，互通功能可能集中于內(nèi)容分發(fā)模型。在CCN/NDN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面中，為了有效率地支持內(nèi)容分發(fā)，可以使用有狀態(tài)方法來支持基于名稱的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。在有狀態(tài)方法中，對(duì)于每一請求而言，內(nèi)容路由器可以保存一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)狀態(tài)(in-network state)(例如,在有限時(shí)間內(nèi))，并且該狀態(tài)可以基于每個(gè)內(nèi)容名稱。例如，對(duì)于新接收到的興趣而言，CCN/NDN可以在PIT中生成狀態(tài)記錄，并將該狀態(tài)記錄保存在該P(yáng)IT中。PIT可以使用該有狀態(tài)信息來切斷環(huán)路返回的興趣(looped-back interest),來聚合具有相同內(nèi)容名稱的其他興趣,并且向原始請求者引導(dǎo)返回的內(nèi)容數(shù)據(jù)的反向路徑。當(dāng)ICN應(yīng)用于自組網(wǎng)(例如，沒有IP路由協(xié)議的無基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò))時(shí)，PIT也可以用于支持動(dòng)態(tài)源路由。
[0027]盡管PIT可以用于或有效用于支持內(nèi)容分配，但是PIT也會(huì)帶來缺點(diǎn)。具體而言，PIT的狀態(tài)信息可以與興趣的數(shù)量成線性或成比例，從而當(dāng)考慮例如VoIP業(yè)務(wù)或網(wǎng)上銀行服務(wù)等對(duì)話業(yè)務(wù)模型時(shí)，可能具有重大的可擴(kuò)展性問題。例如，每個(gè)所交換的VoIP業(yè)務(wù)可能需要某一對(duì)應(yīng)的端對(duì)端會(huì)話，其中例如由于涉及隱私，所交換的信息不會(huì)與其他方共享。然而，在VoIP業(yè)務(wù)或其他類似業(yè)務(wù)中，PIT可能無需保存記錄表項(xiàng)。在VoIP業(yè)務(wù)中使用PIT并不會(huì)改善VoIP業(yè)務(wù)處理和該業(yè)務(wù)的路由，而且會(huì)導(dǎo)致可擴(kuò)展性問題。
[0028]本文本所揭示的是 一種使用雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面操作來支持內(nèi)容/信息分發(fā)模型和主機(jī)對(duì)主機(jī)對(duì)話模型的系統(tǒng)和方法。在ICN或CON中，雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面操作可以解決PIT可擴(kuò)展性問題并且能夠以基于名稱的路由和轉(zhuǎn)發(fā)為依據(jù)。雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面操作可以包括:用于處理內(nèi)容分發(fā)的第一模式，例如，使用pit ;以及用于處理主機(jī)對(duì)主機(jī)(例如，兩個(gè)或多方主機(jī))不可共享對(duì)話業(yè)務(wù)的第二模式，例如語音/視頻業(yè)務(wù)。例如，可以在兩個(gè)方向上對(duì)興趣和內(nèi)容數(shù)據(jù)使用FIB來進(jìn)行數(shù)據(jù)路由，來處理該對(duì)話業(yè)務(wù)。在第一模式中，可以在第一或慢路徑中處理包，這其中可以包括多個(gè)操作，例如本地緩存數(shù)據(jù)提取、PIT查找和更新，以及FIB查找和轉(zhuǎn)發(fā)。在第二模式中，可以在第二或快路徑中處理包，這其中可以包括FIB查找和轉(zhuǎn)發(fā)，但沒有其他操作。為了支持該雙模式操作，可以對(duì)ICN PDU使用新標(biāo)頭(header)，下文將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面操作可以靈活且可擴(kuò)展地處理分發(fā)業(yè)務(wù)模型和對(duì)話業(yè)務(wù)模型，并且可以由業(yè)務(wù)應(yīng)用程序來監(jiān)管。
[0029]圖1所示為典型的單模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作100，它當(dāng)前可以用于ICN或CON中。例如，單模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作100可以用于CCN/NDN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面中。單模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作100可以在ICN或CON中由內(nèi)容路由器101來實(shí)施。內(nèi)容路由器101可以包括多個(gè)端口或接口102 (例如，F(xiàn)aceO、Facel、Face2，…)以及用于在ICN或CON中恰當(dāng)?shù)靥幚韮?nèi)容數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)表或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。接口 102可以經(jīng)由多個(gè)固定(有線)鏈路、無線鏈路、網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)，和/或其他組件或系統(tǒng)，而耦接到一個(gè)或多個(gè)用戶或內(nèi)容訂戶(未圖示)并且耦接到一個(gè)或多個(gè)服務(wù)或應(yīng)用程序103。
[0030]內(nèi)容路由器101中的轉(zhuǎn)發(fā)表可以包括CS110、PIT120以及轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(FIB) 130。CSllO可以用于將興趣(用戶對(duì)于內(nèi)容的請求)與對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)(所請求的內(nèi)容)相關(guān)聯(lián)。例如，CSllO可以包括用于指示每個(gè)接收到的興趣的“名稱(Name)”列以及用于指示相應(yīng)內(nèi)容數(shù)據(jù)的“數(shù)據(jù)(Data) ”列，所述內(nèi)容數(shù)據(jù)可以被接收并且可以視情況或部分地緩存在內(nèi)容路由器101中。PIT120可以用于記錄并跟蹤每個(gè)接收到的正被服務(wù)的或待決的興趣(直到相應(yīng)的所請求的內(nèi)容數(shù)據(jù)被接收到為止)，方法是將每個(gè)興趣與一個(gè)或多個(gè)請求或接收接口 102相關(guān)聯(lián)。例如，PIT120可以包括指示每個(gè)興趣的“前綴(Prefix)”列以及指示用于興趣的一個(gè)或多個(gè)接收接口 102的“請求接口(Requesting Faces)”列。FIB130可以用于將興趣與相應(yīng)接口 102相關(guān)聯(lián)，所述興趣在所述接口上被接收并轉(zhuǎn)發(fā)。例如，F(xiàn)IB130可以包括指示每個(gè)興趣的“前綴(Prefix)”列以及指示相應(yīng)接收和轉(zhuǎn)發(fā)接口 102的“接口列表(FaceList)”列。內(nèi)容路由器101可以包括指向這三個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)表中每一者的指針表140或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如,指針表140可以包括指向或指示每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)表位置的“ptr”列，以及指示每個(gè)相應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)表的名稱或類型(例如，“C”為CS、“P”為PIT以及“F”為FIB)的“類型(type)”列。
[0031]在單模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作100中，興趣可以在第一端口或接口 102 (FaceO)處接收，例如經(jīng)由無線鏈路從用戶或內(nèi)容訂戶(未圖示)接收。所述興趣可以包括指示所請求內(nèi)容的名稱前綴，并且可以轉(zhuǎn)發(fā)到CSllO或在CSllO處進(jìn)行處理。可以在CSllO中使用所指示的名稱前綴為接收到的興趣建立表項(xiàng)。名稱前綴可以在“名稱(name)”列下輸入到CSllO中的新行或空行中。所述興趣隨后可以轉(zhuǎn)發(fā)到PIT120或在PIT120處進(jìn)行處理。可以在PIT120中使用所指示的名稱前綴為接收到的興趣建立表項(xiàng)。請求或接收接口 102 (FaceO)也可以在同一表項(xiàng)中被指示。名稱前綴可以在“前綴(Prefix)”列下輸入到PIT120中的新行或空行中，并且FaceO可以在“請求接口(Requesting Faces)”列下在同一行中被指示。所述興趣隨后可以轉(zhuǎn)發(fā)到FIB130或在FIB130處進(jìn)行處理?？梢栽贔IB130中使用所指示的名稱前綴為接收到的興趣建立表項(xiàng)。請求接口 102 (FaceO)也可以在同一表項(xiàng)中被指示。名稱前綴可以在“前綴(Prefix)”列下輸入到FIB130中的新行或空行中，并且FaceO可以在“接口列表(Face list)”列下在同一行中被指示。所述興趣隨后可以在轉(zhuǎn)發(fā)接口 102 (Facel)上轉(zhuǎn)發(fā)到例如下一跳或內(nèi)容路由器(未圖示)。
[0032]當(dāng)例如經(jīng)由下一跳在轉(zhuǎn)發(fā)接口 102(Facel)上接收到所請求的內(nèi)容數(shù)據(jù)時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)中所指示的名稱前綴可以與FIB130中的相應(yīng)表項(xiàng)相匹配。因此，用于數(shù)據(jù)的接收轉(zhuǎn)發(fā)接口 102(Facel)可以添加到匹配表項(xiàng)的“接口列表(Face List)”列。名稱前綴隨后可以與PIT120中相應(yīng)的表項(xiàng)相匹配。因此，內(nèi)容數(shù)據(jù)可以在匹配表項(xiàng)的“請求接口(RequestingFaces)”列中所指示的接口 102 (FaceO)上轉(zhuǎn)發(fā)。名稱前綴也可以與CSllO中的相應(yīng)表項(xiàng)相匹配，并且所述內(nèi)容數(shù)據(jù)可以被緩存在匹配表項(xiàng)的“數(shù)據(jù)(Data)”列中。根據(jù)緩存標(biāo)準(zhǔn)或方案，內(nèi)容數(shù)據(jù)可以或不可以被完全或部分地緩存。
[0033]對(duì)于內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)而言，例如廣播或多播媒體(例如，IP電視)，興趣可以在多個(gè)接口 102上接收，例如從多個(gè)用戶或內(nèi)容訂戶處接收。因此，匹配表項(xiàng)的“請求接口(Requesting Faces)”列可指示出可以發(fā)送(廣播或多播)內(nèi)容的多個(gè)接口 102。然而,對(duì)于不可共享對(duì)話業(yè)務(wù)而言，可以在PIT120中為每個(gè)接收接口 102建立表項(xiàng)。因此，表項(xiàng)數(shù)量可以與請求用戶或請求方的數(shù)量成比例，這樣會(huì)使PIT120的尺寸隨用戶數(shù)量大大增加而大大增加。這樣會(huì)在較大網(wǎng)絡(luò)(相對(duì)較大規(guī)模的ICN或CON)中產(chǎn)生PIT120的可擴(kuò)展性問題，因此會(huì)降低轉(zhuǎn)發(fā)效率，增加成本，或者兩者兼有。
[0034]圖2所示為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的典型單模式轉(zhuǎn)發(fā)場景200，它可以基于單模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作100。數(shù)據(jù)或內(nèi)容可以使用名稱前綴在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)發(fā)。所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(例如，ICN)，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以包括一個(gè)或多個(gè)一層網(wǎng)絡(luò)(例如，用于因特網(wǎng))、一個(gè)或多個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)(例如，用于IP骨干、因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商(ISP)、因特網(wǎng)交換點(diǎn)(IXP)、訪問點(diǎn)(Point of Presence) (POP)等)，以及一個(gè)或多個(gè)三層網(wǎng)絡(luò)(例如，用于多歸屬ISP、單歸屬ISP等)。三層網(wǎng)絡(luò)可能較靠近用戶(因特網(wǎng)用戶)，一層網(wǎng)絡(luò)可能處于因特網(wǎng)水平，而二層網(wǎng)絡(luò)可為介于一層網(wǎng)絡(luò)與三層網(wǎng)絡(luò)之間的中間網(wǎng)絡(luò)。這些層網(wǎng)絡(luò)可以包括例如內(nèi)容路由器101等多個(gè)內(nèi)容路由器，所述多個(gè)內(nèi)容路由器可以包括相應(yīng)的PIT。
[0035]場景200示出了遍及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的多個(gè)內(nèi)容路由器，例如邊緣路由器，在所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中PIT的可擴(kuò)展性會(huì)受損，但是例如在所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中PIT中表項(xiàng)的數(shù)量會(huì)相當(dāng)多。例如，在一層網(wǎng)絡(luò)與二層網(wǎng)絡(luò)之間以及在二層網(wǎng)絡(luò)與三層網(wǎng)絡(luò)之間的邊緣路由器處的PIT可能是不可擴(kuò)展的(如圖2中的“爆炸(explosion)”圖形所指示)。具體而言，該場景對(duì)應(yīng)于多個(gè)網(wǎng)絡(luò)條件，如表210所示。對(duì)于每組層網(wǎng)絡(luò)(層1、層2和層3)而言，這些條件包括相對(duì)上游的路由器聚合、平均入口帶寬，以及PIT尺寸(每個(gè)路由器)。一層網(wǎng)絡(luò)和二層網(wǎng)絡(luò)(分別為8.4和8)中的上游路由器聚合可能遠(yuǎn)大于三層網(wǎng)絡(luò)中的上游路由器聚合。與二層網(wǎng)絡(luò)中的平均入口帶寬(36.2G)相比，在一層網(wǎng)絡(luò)中平均入口帶寬可能較大(110吉字節(jié)(G))而在三層網(wǎng)絡(luò)中較小(3.5G)。PIT尺寸可以與平均入口帶寬成比例，與二層網(wǎng)絡(luò)中的PIT尺寸(0.411G)相比，在一層網(wǎng)絡(luò)中PIT尺寸也可能較大(3.29G)而在三層網(wǎng)絡(luò)中較小(0.049G)。
[0036]圖3示出了雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作300的一個(gè)實(shí)施例，它可以用于ICN中以解決PIT的可擴(kuò)展性問題從而提高路由效率，例如，在CCN/NDN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面中使用。雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作300可以在ICN中由內(nèi)容路由器301來實(shí)施。內(nèi)容路由器301可以包括用于接收和發(fā)送興趣/數(shù)據(jù)的多個(gè)端口或接口，以及用于在ICN中恰當(dāng)處理內(nèi)容數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)表或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)表或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括CS310、PIT320和FIB330。在雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作300中，業(yè)務(wù)可以根據(jù)業(yè)務(wù)類型在加速模式(expedite mode)或非加速模式(non-expedite mode)下轉(zhuǎn)發(fā)。具體而言，對(duì)話業(yè)務(wù)(例如，不可共享業(yè)務(wù))可以使用加速模式來轉(zhuǎn)發(fā)，而內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)(例如，可共享業(yè)務(wù))可以使用非加速模式來轉(zhuǎn)發(fā)。每種業(yè)務(wù)中的興趣和數(shù)據(jù)均可以根據(jù)加速或非加速模式來轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)模式可以在接收到的興趣和數(shù)據(jù)中被指示，例如使用下文將描述的PDU格式。
[0037]非加速模式可以用于內(nèi)容分發(fā)或可共享業(yè)務(wù)(針對(duì)興趣和數(shù)據(jù)兩者)并且可以對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)發(fā)平面操作100。因此，CS310、PIT320和FIB330中的每一者均可以用于接收、處理并轉(zhuǎn)發(fā)興趣和數(shù)據(jù)，如在轉(zhuǎn)發(fā)平面操作100中所述。由于內(nèi)容數(shù)據(jù)可以在多個(gè)用戶或訂戶之間共享，因此PIT330中的同一表項(xiàng)可以為多個(gè)接收端口所共享，這樣可以避免可擴(kuò)展性問題。加速模式可以用于對(duì)話業(yè)務(wù)或不可共享業(yè)務(wù)(針對(duì)興趣和數(shù)據(jù)兩者)，其中可以使用FIB330而非CS310和PIT320來接收、處理并轉(zhuǎn)發(fā)興趣和數(shù)據(jù)。通過避免表項(xiàng)進(jìn)入PIT320(和CS310)，可以對(duì)興趣和內(nèi)容的轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行加速并且可以解決PIT的可擴(kuò)展性問題。FIB330可以用于將興趣與相應(yīng)端口相關(guān)聯(lián)，所述興趣便在所述接口上接收并轉(zhuǎn)發(fā)，類似于FIB130。當(dāng)例如在與相應(yīng)興趣的接收端口不同的端口上接收到所請求的內(nèi)容數(shù)據(jù)時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)中所指示的名稱前綴可以與FIB330中的相應(yīng)表項(xiàng)相匹配。匹配表項(xiàng)中的興趣接收端口可以用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)并且接收數(shù)據(jù)的端口可以添加到匹配表項(xiàng)中。除了改善PIT320的可擴(kuò)展性外，雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作300也可以在轉(zhuǎn)發(fā)不同類型的內(nèi)容興趣/數(shù)據(jù)時(shí)提供靈活性，從而提聞總體路由效率。
[0038]圖4示出了興趣PDU格式400的一個(gè)實(shí)施例，它可以用于在雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作300中發(fā)送興趣。興趣PDU格式400可以指示出興趣所屬的業(yè)務(wù)類型(對(duì)話業(yè)務(wù)或內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù))，因此可以相應(yīng)地轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，如上所述。興趣PDU可以與接收到的興趣消息一起被接收或者被接收為接收到的興趣消息的一部分，并且可以包括消息類型字段410、轉(zhuǎn)發(fā)模式字段420、源對(duì)象名稱字段430、目標(biāo)對(duì)象名稱字段440、校驗(yàn)和字段450、消除時(shí)間(time tokill)或生存時(shí)間(time to live) (TTL)字段460、簽名字段470、臨時(shí)標(biāo)志(nonce)字段480、元數(shù)據(jù)列表或陣列490，以及有效負(fù)載(payload)字段499。元數(shù)據(jù)列表或陣列490可以包括自證明別名(self-certified alias)值或字段491、裝置類型值或字段492、全球定位系統(tǒng)(GPS)值或字段493、選擇碼(selector)值或字段494，以及/或者可以包括安全社區(qū)標(biāo)識(shí)(secured community identifier, ID)值或字段的其他值或字段495。在有效負(fù)載字段499之前的上述字段可以代表或可以是rou的標(biāo)頭的一部分。
[0039]圖5示出了數(shù)據(jù)PDU格式500的另一個(gè)實(shí)施例，它可以用于在雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作300中發(fā)送數(shù)據(jù)響應(yīng)。數(shù)據(jù)PDU可以響應(yīng)于相應(yīng)的興趣rou (以PDU格式400)而返回到內(nèi)容路由器。PDU格式500可以指示出數(shù)據(jù)所屬的業(yè)務(wù)類型(對(duì)話業(yè)務(wù)或內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù))，因此可以相應(yīng)地轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)PDU可以與接收到的內(nèi)容數(shù)據(jù)一起被接收或者被接收為接收到的內(nèi)容數(shù)據(jù)的一部分，并且可以包括消息類型字段510、轉(zhuǎn)發(fā)模式字段520、源對(duì)象名稱字段530、目標(biāo)對(duì)象名稱字段540、校驗(yàn)和字段550、TTL字段560、簽名字段570、元數(shù)據(jù)列表或陣列590，以及有效負(fù)載字段599。元數(shù)據(jù)列表或陣列590可以包括自證明別名值或字段591、裝置類型值或字段592、GPS值或字段593、選擇碼值或字段594，以及/或者可以包括安全社區(qū)ID值或字段的其他值或字段595。在有效負(fù)載字段599之前的上述字段可以代表或可以是PDU的標(biāo)頭的一部分。數(shù)據(jù)PDU格式500中的字段可以大體類似于興趣PDU格式400中的相應(yīng)字段來進(jìn)行配置，下文將對(duì)此進(jìn)行描述。
[0040]有效負(fù)載499可以包括興趣數(shù)據(jù)，而有效負(fù)載599可以包括可以對(duì)應(yīng)于所述興趣數(shù)據(jù)的內(nèi)容數(shù)據(jù)。消息類型字段410可以包括一個(gè)標(biāo)志(flag)，該標(biāo)志經(jīng)設(shè)置以指示H)U是興趣PDU還是數(shù)據(jù)rou?；蛘?，消息類型字段410可以包括確定值以指示PDU是興趣rou還是數(shù)據(jù)rou。興趣可以用目標(biāo)對(duì)象名稱字段440中的目標(biāo)對(duì)象名稱來路由。在不可緩存的業(yè)務(wù)的情況中，興趣可以用目標(biāo)對(duì)象名稱來路由并且相應(yīng)的數(shù)據(jù)響應(yīng)可以使用源對(duì)象名稱430中的源對(duì)象名稱來路由。消息類型字段510可以類似于消息類型字段410來進(jìn)行配置。
[0041]轉(zhuǎn)發(fā)模式字段420可以包括一個(gè)標(biāo)志，該標(biāo)志可以經(jīng)設(shè)置以指示rou的轉(zhuǎn)發(fā)使用的是加速模式還是非加速模式?；蛘?，轉(zhuǎn)發(fā)模式字段420可以包括確定值以指示rou的轉(zhuǎn)發(fā)是使用加速模式還是非加速模式。該標(biāo)志可以由具體應(yīng)用來確定。例如，如果PDU是不可緩存的(或，不可共享)內(nèi)容，例如個(gè)人VoIP/Video，那么應(yīng)用層可以將模式設(shè)置為加速模式。在可以是可共享內(nèi)容的Youtube "*流視頻的情況下，該標(biāo)志可以設(shè)置為非加速。轉(zhuǎn)發(fā)引擎(用于內(nèi)容路由器301)可以檢查該標(biāo)志以確定是查找FIB330 (基于源/目標(biāo)對(duì)象名稱)并且相應(yīng)地將PDU調(diào)度至指定端口或接口(加速或快模式)，還是使用PIT操作、本地緩存操作，和/或一些其他計(jì)算方法(非加速或慢模式)。
[0042]當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)模式被設(shè)置成加速模式時(shí)，PDU可以攜帶源對(duì)象名稱(在源對(duì)象字段430中)。例如，當(dāng)某一裝置可移動(dòng)并且該裝置上的應(yīng)用訂購了無縫移動(dòng)性服務(wù)時(shí)，這些應(yīng)用可以將標(biāo)志設(shè)置為非加速并且使用源/目標(biāo)對(duì)象名稱來進(jìn)行移動(dòng)性控制。當(dāng)該裝置檢測到與基站的附接變化時(shí)，可以對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)模式進(jìn)行設(shè)置以允許網(wǎng)絡(luò)中的無縫錨固點(diǎn)(anchoringpoint)為具體用戶/應(yīng)用緩存數(shù)據(jù)。這樣可以允許該應(yīng)用在移動(dòng)裝置重新錨固到新的附接點(diǎn)之后提取數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)發(fā)模式字段520可以類似于轉(zhuǎn)發(fā)模式字段420來進(jìn)行配置。
[0043]源對(duì)象名稱字段430可以指示出請求者(或用戶)名稱，而目標(biāo)對(duì)象名稱字段440可以指示出所請求的對(duì)象名稱。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)類型為加速模式時(shí)，源對(duì)象名稱可以包含在興趣rou中?；蛘撸梢砸暻闆r使用源對(duì)象名稱。在加速和非加速模式中均可以包含目標(biāo)對(duì)象名稱。例如，對(duì)于可以為不可共享內(nèi)容的語音通信而言，數(shù)據(jù)響應(yīng)I3DU (來自被呼叫者(callee))中的源對(duì)象名稱(例如，呼叫者(caller))可以由內(nèi)容路由器301將其與FIB330 —起用于將消息轉(zhuǎn)發(fā)回到對(duì)象請求者。
[0044]為了支持雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作300，可能期望內(nèi)容請求者或訂戶(類似還有內(nèi)容制作商)發(fā)布尋求數(shù)據(jù)相應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用前綴。這樣可以允許這些前綴填入(populate)FIB330中，使得數(shù)據(jù)響應(yīng)可以被路由回來。在可共享內(nèi)容(例如，Youtube ?視頻)的情況下，興趣PDU格式400不會(huì)攜帶源標(biāo)識(shí)(ID)，并且返回的內(nèi)容可以經(jīng)由PIT320查找而被路由回來。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)志(在消息類型字段410中)被設(shè)置成加速模式時(shí)，可以在興趣rou中設(shè)置源對(duì)象名稱以用于反向轉(zhuǎn)發(fā)的目的。源對(duì)象名稱和目標(biāo)對(duì)象名稱可以為結(jié)構(gòu)化名稱(structuredname)或平坦名稱(flat name)。結(jié)構(gòu)化名稱可以具有分層格式,例如統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)(URI)。平坦名稱可以具有數(shù)字格式，該數(shù)字格式可以是由哈希函數(shù)(hash function)生成的位串。當(dāng)使用結(jié)構(gòu)化名稱時(shí)，PDU或包可以轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)網(wǎng)關(guān)路由器，其中域名系統(tǒng)(DNS)可以用于求解目標(biāo)服務(wù)器，例如，當(dāng)內(nèi)容路由器301找不到用于轉(zhuǎn)發(fā)rou的下一跳時(shí)。內(nèi)容路由器301隨后可以將PDU轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)服務(wù)器以取回內(nèi)容。源對(duì)象名稱字段530和目標(biāo)對(duì)象名稱字段540可以分別類似于源對(duì)象名稱字段430和目標(biāo)對(duì)象名稱字段440來進(jìn)行配置。
[0045]校驗(yàn)和字段450可以包括一個(gè)值，該值可以經(jīng)驗(yàn)證以指示接收到的PDU的完整性。校驗(yàn)和值可以用于檢查rou中的標(biāo)頭和有效負(fù)載部分中的錯(cuò)誤，例如用于檢查在存儲(chǔ)器(memory)或儲(chǔ)存器(storage)中PDU是否被破壞。在PDU中設(shè)置校驗(yàn)和可能需要在兩個(gè)路由器(內(nèi)容路由器)之間進(jìn)行可靠的內(nèi)容中繼。否則，PDU的傳輸可能不可靠。校驗(yàn)和字段550可以類似于校驗(yàn)和字段450來進(jìn)行配置。
[0046]TTL字段460可以指示接收到的PDU或包的壽命，例如，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模式的設(shè)置，用于防止包的轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)(forwarding loop)的形成,用于指示興趣/數(shù)據(jù)在PIT或本地緩存器中存儲(chǔ)的壽命，或兩者兼有。在不同的轉(zhuǎn)發(fā)模式下，TTL可以具有不同的解釋。在加速模式下，TTL的用途可以是當(dāng)PDU和FIB中的源對(duì)象名稱和目標(biāo)對(duì)象名稱均用于監(jiān)管轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，切斷轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)。例如，轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)可以是由內(nèi)容路由器中的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)所引起。在非加速模式下，TTL可以用于指示興趣或數(shù)據(jù)PDU可以在PIT或本地緩存器中存在或維持有效的時(shí)間。
[0047]在加速模式下，TTL可以用于興趣PDU和數(shù)據(jù)H)U中以防止轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)的形成。在這種情況下，TTL可以被設(shè)置成最大可允許跳的數(shù)目。在轉(zhuǎn)發(fā)過程中，每一跳(路由器)可以將TTL值減小一個(gè)單元，直到達(dá)到約為零的值為止。如果TTL值約為零，那么PDU可以被丟棄。在非加速模式下，TTL可以被設(shè)置成一個(gè)日時(shí)間(time-of-the-day) (TOD)單元，該單元可以指示I3DU的壽命。例如，具有相對(duì)較長TOD的持久性興趣可以存儲(chǔ)在PIT中以支持ICN中的事件推送服務(wù)(例如，訂戶可以提前提取不存在的內(nèi)容)。數(shù)據(jù)rou中的TTL可以指示數(shù)據(jù)可以在每個(gè)本地緩存器中存儲(chǔ)的時(shí)間。通過使用該TTL，內(nèi)容路由器可以實(shí)施基于策略的衰減函數(shù)以清除ICN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)逾期的內(nèi)容。該TTL可以由具體應(yīng)用來設(shè)置。TTL字段560可以類似于TTL字段460來進(jìn)行配置。
[0048]簽名字段470可以包括可以基于名稱和有效負(fù)載的加密哈希函數(shù)，例如hash(名稱，有效負(fù)載)。該簽名可以是簽署證書，該簽署證書用于維護(hù)rou內(nèi)的目標(biāo)對(duì)象名稱、靜態(tài)元數(shù)據(jù)條目，和/或有效負(fù)載之間的關(guān)系。PDU的接收器可以使用該簽名來驗(yàn)證指定的關(guān)系(例如，內(nèi)容是否來自可信的發(fā)布商)。臨時(shí)標(biāo)志字段480可以包括隨機(jī)數(shù)字并且可以用于防止消息重放攻擊(message replay attack)。通過使用該字段,接收路由器可以跟蹤接收到的PDU并且檢測同一 PDU被接收多次的情況，該情況表示發(fā)生了重放攻擊。接收路由器可以丟棄重放的(或重新傳輸?shù)?(多個(gè))PDU。簽名字段570和臨時(shí)標(biāo)志字段580可以分別類似于簽名字段470和臨時(shí)標(biāo)志字段480來進(jìn)行配置。
[0049]元數(shù)據(jù)陣列490可以是以下項(xiàng)的列表:基于內(nèi)容的參數(shù)、計(jì)算函數(shù)，或到達(dá)計(jì)算函數(shù)的基于名稱的指針類站點(diǎn)鏈接。元數(shù)據(jù)陣列490可以用于監(jiān)管/引導(dǎo)內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)、存取、存儲(chǔ)操作、安全性，和/或指定的服務(wù)處理操作。元數(shù)據(jù)列表或陣列490中的自證明別名值或字段491可以是來自內(nèi)容發(fā)布商的公鑰或公鑰的哈希函數(shù)。當(dāng)請求者發(fā)送興趣時(shí)，該字段中的別名可以在興趣I3DU中被發(fā)送。當(dāng)數(shù)據(jù)PDU作為響應(yīng)而發(fā)送回來時(shí)，數(shù)據(jù)PDU也可以攜帶別名。內(nèi)容路由器可以驗(yàn)證該別名在興趣PDU與數(shù)據(jù)PDU之間是否匹配以便驗(yàn)證發(fā)布商的源或來源。包括非匹配別名的返回的數(shù)據(jù)PDU可以被丟棄，因?yàn)檫@樣的PDU可能來自于假冒的發(fā)布商。
[0050]興趣H)U中的裝置類型值492可以指示請求對(duì)象的類型(例如，iPhone ?或iPad?)。GPS字段493可以指示請求者(用戶裝置或應(yīng)用)的地理位置(例如，坐標(biāo))。選擇碼字段494可以包括服務(wù)功能指針，所述服務(wù)功能指針可以允許接收內(nèi)容路由器在內(nèi)容返回到匹配興趣之前實(shí)施一個(gè)或多個(gè)指定功能(例如，當(dāng)數(shù)據(jù)PDU存儲(chǔ)在本地緩存器中時(shí))。安全社區(qū)ID可以用于興趣和數(shù)據(jù)H)U中以授權(quán)訪問控制策略。元數(shù)據(jù)陣列590、自證明別名值或字段591、裝置類型值或字段592、GPS值或字段593、選擇碼值或字段594，以及數(shù)據(jù)TOU格式500中的其他值或字段595可以類似于它們在興趣I3DU格式400中的相應(yīng)字段來進(jìn)行配置。
[0051]在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)兩個(gè)內(nèi)容路由器，例如內(nèi)容路由器301，建立鄰近關(guān)系時(shí)，這些路由器可以協(xié)商校驗(yàn)和值是否需支持可靠的數(shù)據(jù)傳輸，例如在內(nèi)容層互通處?；趹?yīng)用類型，用戶或終端裝置可以指派源對(duì)象名稱以建立興趣rou，如上所述。例如，如果應(yīng)用是語音應(yīng)用，那么rou中可以攜帶源對(duì)象名稱。否則，如果應(yīng)用是例如下載Youtube ?視頻，那么視頻名稱(例如，URI)可以用作目標(biāo)名稱。消息類型標(biāo)志可以相應(yīng)地(興趣或數(shù)據(jù))進(jìn)行設(shè)置。TTL可以由終端裝置或由該裝置附接到的第一內(nèi)容路由器來設(shè)置。例如，如果興趣是關(guān)于將來事件，那么TTL可以指示出該興趣是用于等待即將發(fā)生的事件的持久性興趣。在數(shù)據(jù)PDU中，可以適當(dāng)?shù)厣珊灻?，如上所述。可以相?yīng)地設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)類型。PDU中可以攜帶至少一些元數(shù)據(jù)陣列字段。例如，在興趣rou中，安全社區(qū)id可以用于存取控制。自證明別名也可以用于源驗(yàn)證?？梢杂?jì)算校驗(yàn)和(如果有需要的話)，例如，在對(duì)PDU中剩余的字段進(jìn)行設(shè)置之后，并且rou隨后可以發(fā)送到第一內(nèi)容路由器。
[0052]當(dāng)內(nèi)容路由器接收到含目標(biāo)對(duì)象名稱的興趣時(shí)，該路由器可以驗(yàn)證興趣rou中的校驗(yàn)和。相應(yīng)地，如果檢測到被破壞的包，那么可以將其丟棄。路由器隨后可以檢查轉(zhuǎn)發(fā)模式。如果轉(zhuǎn)發(fā)模式對(duì)應(yīng)于被加速的對(duì)象，那么轉(zhuǎn)發(fā)操作可以根據(jù)快路徑(或加速模式)來處理，如上所述。內(nèi)容路由器的轉(zhuǎn)發(fā)引擎(FE)可以查找相應(yīng)的FIB以確定將包轉(zhuǎn)發(fā)到哪個(gè)(哪些)下一跳接口。在這種情況下，TTL (例如，跳的數(shù)量)可以減少一個(gè)單元。如果TTL減小到約為零，那么PDU可以被丟棄。如果在FIB中未發(fā)現(xiàn)興趣的匹配，那么基于策略，包可以被丟棄、發(fā)送到所有出口接口(例如，任播或泛洪)，或發(fā)送到默認(rèn)網(wǎng)關(guān)路由器。如果轉(zhuǎn)發(fā)模式被設(shè)置為非加速，那么轉(zhuǎn)發(fā)操作可以用慢路徑(或，非加速模式)來處理。在這種情況下，如果在本地緩存器中為目標(biāo)對(duì)象名稱發(fā)現(xiàn)匹配，那么可以將內(nèi)容發(fā)送回去。不可共享應(yīng)用或移動(dòng)代理(mobility agent)可以暫時(shí)設(shè)置非加速模式(使用H)U)以便實(shí)現(xiàn)內(nèi)容緩存并且支持無縫移動(dòng)性。否則，PIT中每個(gè)名稱狀態(tài)可以被更新，例如，通過產(chǎn)生新表項(xiàng)或在先前建立的同一名稱狀態(tài)下對(duì)入口接口號(hào)進(jìn)行排隊(duì)。
[0053]PDU中接收到的TTL和元數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在PIT中。本地計(jì)時(shí)器可以用于衰減TTL。當(dāng)TTL下降到約為零時(shí)，相應(yīng)的興趣可以從PIT中移除。在PIT操作之后，F(xiàn)E可以查找FIB以確定將包轉(zhuǎn)發(fā)至何處。在發(fā)送包之前，可以重新計(jì)算校驗(yàn)和，因?yàn)閮?nèi)容路由器會(huì)改變r(jià)ou的一些成分(例如，TTL)。在FIB中為PDU發(fā)現(xiàn)目標(biāo)對(duì)象之后，可以如上所述生成數(shù)據(jù)rou，其中目標(biāo)對(duì)象可以是第二內(nèi)容路由器或發(fā)布商的裝置?；谵D(zhuǎn)發(fā)類型，TTL可以用于防止轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)的形成(在加速模式下)或用于限定某一內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)的本地緩存器中可以存在的時(shí)間(在非加速模式下)。PDU標(biāo)頭中的元數(shù)據(jù)可以用于支持相關(guān)的服務(wù)。例如，發(fā)布商可以定義一個(gè)安全社區(qū)ID以確定哪個(gè)興趣可以使用該數(shù)據(jù)。發(fā)布商也可以關(guān)聯(lián)于自證明別名，以使內(nèi)容路由器能夠驗(yàn)證內(nèi)容來源。
[0054]當(dāng)接收到數(shù)據(jù)PDU時(shí)，PDU的校驗(yàn)和可以被驗(yàn)證并且路由器的FE可以檢查如TOU中所指示的轉(zhuǎn)發(fā)模式。類似于興趣rou，轉(zhuǎn)發(fā)操作也可以根據(jù)快路徑或慢路徑來進(jìn)行處理。在慢模式或非加速模式下，PDU的有效負(fù)載可以在本地緩存器處復(fù)制，并且可以基于相關(guān)的元數(shù)據(jù)來處理。例如，內(nèi)容路由器可以確定只有具有匹配安全社區(qū)ID或別名的興趣才能接收返回到請求者的數(shù)據(jù)rou。這樣，如果數(shù)據(jù)PDU中攜帶的別名不與PIT中任何興趣的別名相匹配，那么該P(yáng)DU可以被丟棄(例如，該數(shù)據(jù)PDU可能發(fā)送自假冒發(fā)布商)。對(duì)于真實(shí)的數(shù)據(jù)PDU而言，PIT可以被更新(根據(jù)數(shù)據(jù)rou中的信息)并且相應(yīng)的內(nèi)容數(shù)據(jù)可以基于PIT中的每個(gè)名稱的狀態(tài)而分發(fā)到所有或多個(gè)請求者。
[0055]可以使用與用于接收并轉(zhuǎn)發(fā)興趣和相應(yīng)內(nèi)容數(shù)據(jù)的上述方案類似的方案，來支持推送事件通知操作。在推送事件通知操作場景中，與經(jīng)由發(fā)送興趣來推送事件數(shù)據(jù)不同，訂戶可以將其感興趣的事件前綴填入一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)路由器的FIB中(例如，經(jīng)由內(nèi)容路由協(xié)議)。因此，所述一個(gè)或多個(gè)路由器可以對(duì)事件前綴進(jìn)行配置以填入路由器的FIB中。事件發(fā)布商隨后可以將該事件前綴用作目標(biāo)對(duì)象名稱的一部分并且使用元數(shù)據(jù)來指示可以存儲(chǔ)該事件的(多個(gè))路由器。例如，當(dāng)發(fā)布商將某個(gè)過渡事件(transient event)推送至訂戶時(shí)，該事件可以表示為數(shù)據(jù)PDU并且被加速。該事件可以發(fā)送至接入路由器，該接入路由器可以附接有裝置。在分發(fā)過程中，在一個(gè)或多個(gè)路由器上的FE可以使用相關(guān)FIB來轉(zhuǎn)發(fā)事件數(shù)據(jù)。在這種情況下，TTL (在PDU中)可以用于切斷轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)或防止其形成?；谠獢?shù)據(jù)，事件可以推送至指定的(多個(gè))訂戶。
[0056]圖6示出了用于實(shí)驗(yàn)?zāi)M的模擬拓?fù)?00的一個(gè)實(shí)施例，所述實(shí)驗(yàn)?zāi)M用于分析ICN中的雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作300。該模擬用于比較通過在雙模式中操作CCN而增加的效率。模擬拓?fù)?00對(duì)應(yīng)于因特網(wǎng)2阿比林拓?fù)?abilene topology),如http://abilene.1nternet〗.edu/中所描述,該描述內(nèi)容以引用的方式并入本文本中。模擬拓?fù)?00使用NS3-DCE環(huán)境來進(jìn)行配置，該環(huán)境允許使用例如CCNx等現(xiàn)實(shí)世界協(xié)議實(shí)施方案來進(jìn)行模擬分析。NS3-DCE環(huán)境描述于由M.Lacage在2010年11月在尼斯大學(xué)(the University ofNice-Sophia Antipolis)發(fā)表的標(biāo)題為 “Outils (!experimentation pour la rechercheen reseaux”的博士論文中，該論文以引用的方式并入本文本中。使用ccnx_0.4.0版本來進(jìn)行該模擬。關(guān)于模擬的更多細(xì)節(jié)描述于由Ravishankar Ravindran等人在加利福尼亞州圣克拉拉的華為研究中心(Ravindran等人)發(fā)表的標(biāo)題為“在內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中支持雙模式轉(zhuǎn)發(fā)(Supporting Dual-Mode Forwarding in Content Centric Network)，，的華為內(nèi)部公開案中，該案以引用的方式并入本文本中，如全文再現(xiàn)一般。 [0057]模擬拓?fù)?00包括標(biāo)記為從O到11的多個(gè)互連節(jié)點(diǎn)(例如，內(nèi)容路由器)。這些節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)對(duì)話應(yīng)用和內(nèi)容共享(或內(nèi)容分發(fā))應(yīng)用，如圖6所示。分析時(shí)所考慮的業(yè)務(wù)是內(nèi)容共享業(yè)務(wù)(用于內(nèi)容共享應(yīng)用)與語音對(duì)話業(yè)務(wù)(用于對(duì)話應(yīng)用)的組合。興趣路由是根據(jù)最短路徑第一邏輯來實(shí)施的。
[0058]內(nèi)容共享應(yīng)用呈現(xiàn)了一種由用戶間的內(nèi)容共享而產(chǎn)生的業(yè)務(wù)模型。模擬拓?fù)?00包括節(jié)點(diǎn)11,該節(jié)點(diǎn)被配置為用于可共享內(nèi)容的儲(chǔ)存庫節(jié)點(diǎn)(repository node)。節(jié)點(diǎn)11與用于存儲(chǔ)共享內(nèi)容的儲(chǔ)存庫(repo) 610相關(guān)聯(lián)。如同Ravindran等人詳細(xì)描述，儲(chǔ)存庫610用2000個(gè)內(nèi)容對(duì)象初始化，其幾何平均尺寸為100信息塊(chunk)。內(nèi)容熱門度由齊普夫分布(zipf distribution)來確定，其中指數(shù)參數(shù)(exponent parameter)為2，并且熱門度等級(jí)K的數(shù)目被設(shè)置成100。為了使模擬時(shí)間保持在實(shí)際限制內(nèi)，這些參數(shù)是由G.Carofiglio等人在標(biāo)題為“內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中的模型化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移(Modeling datatransfer in content centric networking)，，(http: //pers0.rd.francetelecom.fr/muscariello/report-1tc-transport.pdf, 2011)的技術(shù)報(bào)告中所考慮的參數(shù)的尺度縮小表示，該技術(shù)報(bào)告以引用的方式并入本文本中。在模擬拓?fù)?00中，選擇節(jié)點(diǎn)1、5、7和9來生成對(duì)于共享內(nèi)容的請求。文件共享應(yīng)用基于CCNx版本中包含的ccndsendchunks和ccncatchunks2實(shí)用程序。ccncatchunks2以窗口尺寸I來操作。
[0059]對(duì)話應(yīng)用模擬點(diǎn)對(duì)點(diǎn)流對(duì)話內(nèi)容。如同Ravindran等人詳細(xì)描述,該應(yīng)用被模型化為恒定位速率語音應(yīng)用，它的包生成速率為50包/秒且語音負(fù)載為160字節(jié)(B)。為此開發(fā)新的CCNx實(shí)用程序。該實(shí)用程序?qū)嵤╇p向語音會(huì)話，其中興趣和數(shù)據(jù)響應(yīng)以相同速率生成。參考模擬拓?fù)?00，選擇節(jié)點(diǎn)0、2、4和8來生成用于對(duì)話內(nèi)容的業(yè)務(wù)。在默認(rèn)(或加速)模式下，語音包的到期時(shí)間根據(jù)模擬場景而被設(shè)置成Is或5s，而在雙模式下，語音包在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)被標(biāo)記為過期的(stale)。
[0060]從模擬中收集多個(gè)性能指標(biāo)，用于比較加速和非加速轉(zhuǎn)發(fā)模式或方案的效率。這些性能指標(biāo)包括最大CS尺寸、最大PIT尺寸、緩存命中率、未中率(miss rate),以及平均往返時(shí)間(RTT)。RTT是關(guān)于該應(yīng)用的每信息塊的響應(yīng)時(shí)間，并且被測量為從發(fā)布興趣的時(shí)間到接收到數(shù)據(jù)響應(yīng)的時(shí)間。圖7所示為最大CS尺寸與語音呼叫率之間的關(guān)系700，它得自模擬的結(jié)果或輸出值(參數(shù))。此結(jié)果對(duì)應(yīng)于節(jié)點(diǎn)2、5和8，因?yàn)檫B接這些節(jié)點(diǎn)的鏈路(2 — I)、(5 — 2)、(8 — 5)由于選定的負(fù)載和興趣路由邏輯而具有最高鏈路利用率。
[0061]關(guān)系700的不同曲線將在兩種轉(zhuǎn)發(fā)模式下不同負(fù)載中最大CS尺寸的性能進(jìn)行了比較。在默認(rèn)或非加速模式下，最大CS尺寸隨語音呼叫率的增加而增加?？梢灶A(yù)期，由于呼叫率的增加會(huì)在單位時(shí)間內(nèi)使更多呼叫被激活，因此更多語音內(nèi)容可以緩存在CS中，這樣會(huì)增加邊緣路由器和過境路由器(transit router)兩者的CS利用率。CS尺寸可取決于傳入的興趣的速率，這樣可能會(huì)使節(jié)點(diǎn)5和節(jié)點(diǎn)8的CS大于節(jié)點(diǎn)2。在雙模式下，語音數(shù)據(jù)響應(yīng)包可以繞過CS處理，這樣便不會(huì)在邊緣路由器或過境路由器中留下包的任何存儲(chǔ)。這表示于圖7中，其中CS緩存尺寸只與來自內(nèi)容共享應(yīng)用的數(shù)據(jù)響應(yīng)相關(guān)。這樣會(huì)使CS尺寸保持幾乎相同以增加語音呼叫率。
[0062]圖8示出了最大PIT尺寸與語音呼叫率之間的關(guān)系800，它得自用于分析關(guān)于最大PIT尺寸所增加的效率的模擬結(jié)果。在兩種轉(zhuǎn)發(fā)模式中,最大PIT尺寸的表現(xiàn)與最大CS尺寸的表現(xiàn)相關(guān)。此結(jié)果關(guān)于節(jié)點(diǎn)2、5和8而呈現(xiàn)。關(guān)系800示出，隨著語音呼叫率的增力口，PIT尺寸在默認(rèn)情況下成比例增長而在雙模式情況下保持基本上不受影響。原因可能是，加速標(biāo)記的語音興趣使用FIB來進(jìn)行快速轉(zhuǎn)發(fā)，從而繞過PIT處理。而在CS情況下，三個(gè)節(jié)點(diǎn)中PIT尺寸的差異原因可能是網(wǎng)絡(luò)中的興趣到達(dá)模式(interest arrival pattern)和興趣路由邏輯。
[0063]圖9示出了往返時(shí)間與等級(jí)id之間的關(guān)系900，它得自模擬結(jié)果。關(guān)系900示出了使用兩種轉(zhuǎn)發(fā)模式的內(nèi)容共享應(yīng)用的平均RTT性能。在兩種情況下，RTT性能隨等級(jí)id的增加而增加，因?yàn)閮?nèi)容丟失的概率隨等級(jí)熱門度的減小而增加。將默認(rèn)模式轉(zhuǎn)發(fā)情況與雙模式轉(zhuǎn)發(fā)情況相比較，由于雙模式轉(zhuǎn)發(fā)情況下緩存命中率增加，因此RTT也可以改善。原因可能是，雙模式轉(zhuǎn)發(fā)消除了(或大大減少了)CS資源的爭奪，從而有利于內(nèi)容共享應(yīng)用，這樣會(huì)產(chǎn)生更好的命中率和RTT。
[0064]圖10示出了往返時(shí)間與語音呼叫請求率之間的關(guān)系1000，它得自模擬結(jié)果。關(guān)系1000示出了對(duì)于兩種轉(zhuǎn)發(fā)模式在語音應(yīng)用中RTT的性能。此結(jié)果關(guān)于節(jié)點(diǎn)O而呈現(xiàn)，該節(jié)點(diǎn)O與節(jié)點(diǎn)2、4和8進(jìn)行語音會(huì)話。在節(jié)點(diǎn)對(duì)(0，2)、(0，4)和(0，8)中平均RTT的差異可能是因?yàn)樘臄?shù)量增加以及路徑中過境鏈路(transit link)的利用率較高。具體而言，對(duì)于單個(gè)CCN節(jié)點(diǎn)而言，經(jīng)觀察，興趣和相應(yīng)的數(shù)據(jù)響應(yīng)在4至5毫秒(ms)的范圍內(nèi)。模擬設(shè)置包括在每條鏈路中的約2毫秒(ms)的延遲，并且由模擬設(shè)置導(dǎo)致的開銷因素可以解釋RTT觀察結(jié)果。將默認(rèn)模式與雙模式相比較，語音應(yīng)用未顯示出改善。發(fā)現(xiàn)雙模式與默認(rèn)CCN情況同樣好或稍微差于默認(rèn)CCN情況。該觀察結(jié)果可能是因?yàn)镃CNx將CS、PIT和FIB實(shí)施為一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這樣會(huì)導(dǎo)致如果不顯著改變協(xié)議實(shí)施方案，就不能有效率地實(shí)施快路徑轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)而不能處理加速的內(nèi)容。
[0065]圖11不出了混合模式轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)施方案1100的一個(gè)實(shí)施例，它可以用于ICN (例如，CCN)中?；旌夏Ｊ睫D(zhuǎn)發(fā)實(shí)施方案1100可以使用有狀態(tài)模式實(shí)施方案1110和無狀態(tài)模式實(shí)施方案1120。有狀態(tài)模式操作1110可以在ICN的邊緣處或在網(wǎng)絡(luò)的接入部分處(在邊緣路由器或接入路由器處)使用單模式轉(zhuǎn)發(fā)操作(例如，單模式轉(zhuǎn)發(fā)操作100)。這樣，有狀態(tài)模式實(shí)施方案1110可以使用如上所述的PIT操作在網(wǎng)絡(luò)的邊緣或外圍轉(zhuǎn)發(fā)興趣和數(shù)據(jù)。在邊緣或網(wǎng)絡(luò)存取區(qū)域處使用PIT操作可以用于抑制網(wǎng)絡(luò)邊緣處的拒絕服務(wù)(denial-0f-service, DOS)攻擊和/或分布式DOS (DDOS)攻擊。無狀態(tài)模式實(shí)施方案1120可以在ICN的核心或骨干處(在核心或骨干路由器處)使用雙模式轉(zhuǎn)發(fā)操作，例如雙模式轉(zhuǎn)發(fā)操作300。這樣，無狀態(tài)模式實(shí)施方案1120可以使用FIB而非PIT和CS在網(wǎng)絡(luò)核心區(qū)域處為對(duì)話業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)興趣和數(shù)據(jù)，這樣可以如上所述為可共享對(duì)話業(yè)務(wù)解決PIT可擴(kuò)展性問題。通過同時(shí)使用有狀態(tài)模式實(shí)施方案1110 (單模式或非加速(默認(rèn))轉(zhuǎn)發(fā))和無狀態(tài)模式實(shí)施方案1120 (雙模式或加速轉(zhuǎn)發(fā))，混合模式轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)施方案1100可以在PIT操作的優(yōu)點(diǎn)(在網(wǎng)絡(luò)邊緣處)與解決PIT可擴(kuò)展性問題(在網(wǎng)絡(luò)核心處)之間提供折中或平衡。
[0066]圖12示出了混合模式轉(zhuǎn)發(fā)場景1200的一個(gè)實(shí)施例，它可以在例如ICN或CCN等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使用混合模式轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)施方案1100。所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(例如，ICN)，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以包括一個(gè)或多個(gè)一層網(wǎng)絡(luò)、一個(gè)或多個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)，以及一個(gè)或多個(gè)三層網(wǎng)絡(luò)，例如，類似于單模式轉(zhuǎn)發(fā)場景200中的網(wǎng)絡(luò)。一層和二層網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的骨干部分。三層網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接入部分并且可以耦接到多個(gè)內(nèi)容用戶(客戶)或訂戶。這些層網(wǎng)絡(luò)可以包括例如內(nèi)容路由器101等多個(gè)內(nèi)容路由器，所述多個(gè)內(nèi)容路由器可以包括相應(yīng)的PIT (帶有相應(yīng)的CS和FIB)。
[0067]場景1200示出了遍及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的多個(gè)內(nèi)容路由器，例如邊緣路由器。路由器可以包括骨干路由器，例如位于一層與二層網(wǎng)絡(luò)之間以及在二層與三層網(wǎng)絡(luò)之間，其中PIT的可擴(kuò)展性可能是一個(gè)問題(當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)的不可共享對(duì)話業(yè)務(wù)的數(shù)量相當(dāng)大時(shí))。為了解決該問題，骨干路由器可以使用雙模式轉(zhuǎn)發(fā)操作300 (或無狀態(tài)模式實(shí)施方案1120)來轉(zhuǎn)發(fā)興趣和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具體而言，對(duì)話業(yè)務(wù)可以使用FIB在加速模式下轉(zhuǎn)發(fā)(在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的骨干部分處)，而內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)可以使用CS、PIT和FIB在非加速模式下轉(zhuǎn)發(fā)，如上所述。路由器也可以包括接入路由器，例如，位于三層網(wǎng)絡(luò)與用戶之間，其中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性可能是個(gè)問題，例如防止DOS、DDOS或重放攻擊。因此，接入路由器可以使用單模式轉(zhuǎn)發(fā)操作100 (或有狀態(tài)模式實(shí)施方案1110)來轉(zhuǎn)發(fā)興趣和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具體而言，內(nèi)容業(yè)務(wù)可以使用CS、PIT和FIB在默認(rèn)或非加速模式下轉(zhuǎn)發(fā)(在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的接入部分處)，如上所述。
[0068]圖13示出了雙模式轉(zhuǎn)發(fā)方法1300的一個(gè)實(shí)施例，它可以用于在ICN中為不可共享對(duì)話業(yè)務(wù)和可共享內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)興趣和數(shù)據(jù)。雙模式轉(zhuǎn)發(fā)方法1300可以由內(nèi)容路由器或ICN中的節(jié)點(diǎn)，例如內(nèi)容路由器301，來實(shí)施。方法1300可以開始于1310處，其中興趣/數(shù)據(jù)PDU可以被接收。例如，內(nèi)容路由器可以接收類似于PDU格式400的興趣PDU或可以接收類似于PDU格式500的數(shù)據(jù)H)U，例如，響應(yīng)于先前接收到的興趣。在塊1320處，方法1300 (在內(nèi)容路由器處)可以確定興趣/數(shù)據(jù)rou的轉(zhuǎn)發(fā)使用的是加速模式還是非加速模式。例如，內(nèi)容路由器可以檢查興趣PDU格式400中的轉(zhuǎn)發(fā)模式字段420或數(shù)據(jù)rou格式500中的轉(zhuǎn)發(fā)模式字段520，以確定是否設(shè)置了標(biāo)志以指示PDU的轉(zhuǎn)發(fā)使用的是加速模式(用于對(duì)話業(yè)務(wù))還是非加速模式。如果業(yè)務(wù)是不可共享或?qū)υ挊I(yè)務(wù)，那么可以設(shè)置加速模式。否則，可以使用非加速模式。如果塊1320中的條件屬實(shí)，則方法1300可以前進(jìn)到塊1330。否則，方法1300可以前進(jìn)到塊1340。
[0069]在塊1330處，興趣/數(shù)據(jù)PDU可以使用FIB而非CS和PIT來處理，例如，如上文關(guān)于雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作300中的加速模式所述。隨后，方法1300可以前進(jìn)到塊1350。在塊1340處，興趣/數(shù)據(jù)PDU可以使用CS、PIT和FIB來處理，例如，如上文關(guān)于典型單模式轉(zhuǎn)發(fā)平面操作loo中的默認(rèn)非加速模式所述。在這種情況下，接收到的數(shù)據(jù)rou中的內(nèi)容(或負(fù)載)的至少一部分可以緩存在內(nèi)容路由器處(例如，在CS處)。在塊1350處，興趣/數(shù)據(jù)PDU可以轉(zhuǎn)發(fā)到例如網(wǎng)絡(luò)中的下一跳。方法1300隨后可以結(jié)束。
[0070]圖14所示為網(wǎng)絡(luò)單元1400的一項(xiàng)實(shí)施例，該網(wǎng)絡(luò)單元可為通過網(wǎng)絡(luò)傳輸和處理數(shù)據(jù)的任何裝置。例如，網(wǎng)絡(luò)單元1400可以對(duì)應(yīng)于內(nèi)容路由器301或可以位于ICN中的內(nèi)容路由器或任何節(jié)點(diǎn)中。網(wǎng)絡(luò)單元1400也可用于實(shí)施或支持上文所描述的方案和方法。網(wǎng)絡(luò)單元1400可以包括一個(gè)或多個(gè)入口端口或單元1410，其耦接到接收器(Rx)1412，用于從其他網(wǎng)絡(luò)組件接收信號(hào)和幀/數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)單元1400可包含內(nèi)容感知單元1420，用于確定將內(nèi)容發(fā)送到哪些網(wǎng)絡(luò)組件。內(nèi)容感知單元1420可以使用硬件、軟件或這兩者來實(shí)施。網(wǎng)絡(luò)單元1400還可以包括一個(gè)或多個(gè)出口端口或單元1430，其耦接到發(fā)射器(Tx)1432，用于將信號(hào)和幀/數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌W(wǎng)絡(luò)組件。接收器1412、內(nèi)容感知單元1420和發(fā)射器1432也可用于實(shí)施至少一些上文所揭示的方案和方法，其可基于硬件、軟件或這兩者。網(wǎng)絡(luò)單元1400的組件可以如圖14所示進(jìn)行布置。
[0071]內(nèi)容感知單元1420也可以包括可編程內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)平面塊1428，以及可以耦接到所述可編程內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)平面塊1422的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)塊1428?？删幊虄?nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)平面塊1428可以用于實(shí)施內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)和處理功能，例如在應(yīng)用層或L3處，其中內(nèi)容基于內(nèi)容名稱或前綴進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，且可能基于將內(nèi)容映射到網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的其他內(nèi)容相關(guān)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。此類映射信息可以保存在內(nèi)容感知單元1420或網(wǎng)絡(luò)單元1400處的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)容表(例如，CS、PIT和FIB)中?？删幊虄?nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)平面塊1428可解譯用戶的針對(duì)內(nèi)容的請求，并相應(yīng)地例如基于元數(shù)據(jù)和/或內(nèi)容名稱(前綴)從網(wǎng)絡(luò)或其他網(wǎng)絡(luò)路由器提取內(nèi)容，并且可以例如暫時(shí)地將內(nèi)容存儲(chǔ)在存儲(chǔ)塊1422中。可編程內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)平面塊1428接著可將所緩存的內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)給用戶?？删幊虄?nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)平面塊1428可以使用軟件、硬件或這兩者實(shí)施，并且可以在IP層或L2以上的層級(jí)中操作。
[0072]此外，可編程內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)平面塊1428可以實(shí)施上述雙模式轉(zhuǎn)發(fā)方案或混合模式轉(zhuǎn)發(fā)方案。在混合模式轉(zhuǎn)發(fā)方案的情況下，可編程內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)平面塊1428可以在網(wǎng)絡(luò)單元1400位于網(wǎng)絡(luò)的骨干處時(shí)實(shí)施雙模式轉(zhuǎn)發(fā)方案(而不使用PIT)，或者在網(wǎng)絡(luò)單元1400位于網(wǎng)絡(luò)的接入部分處時(shí)使用單模式轉(zhuǎn)發(fā)方案(使用PIT)。存儲(chǔ)塊1422可以包含緩沖存儲(chǔ)器1424，所述緩沖存儲(chǔ)器用于暫時(shí)地存儲(chǔ)內(nèi)容，諸如訂戶所請求的內(nèi)容。另外，存儲(chǔ)塊1422可以包含長期存儲(chǔ)器件1426，所述長期存儲(chǔ)器件用于相對(duì)持久地存儲(chǔ)內(nèi)容，諸如發(fā)布者所提交的內(nèi)容。例如，緩沖存儲(chǔ)器1424和長期存儲(chǔ)器件1426可以包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、固態(tài)硬盤(SSD )、硬盤，或這些器件的組合。
[0073]上述網(wǎng)絡(luò)組件可以在任何通用網(wǎng)絡(luò)組件上實(shí)施，例如計(jì)算機(jī)或特定網(wǎng)絡(luò)組件，只要其具有足夠的處理能力、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)吞吐能力來處理其上的必要工作量。圖15圖示了典型的通用網(wǎng)絡(luò)組件1500，其適用于實(shí)施本文本所揭示的組件的一項(xiàng)或多項(xiàng)實(shí)施例。網(wǎng)絡(luò)組件1500包括處理器1502 (可以被稱為中央處理器單元或CPU)，其與包括以下項(xiàng)的存儲(chǔ)裝置通信:輔助存儲(chǔ)設(shè)備1504、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 1506、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 1508、輸入/輸出(I/o)裝置1510，以及網(wǎng)絡(luò)連接裝置1512。處理器1502可以作為一個(gè)或多個(gè)CPU芯片實(shí)施，或者可以為一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)中的一部分。[0074]輔助存儲(chǔ)器1504通常由一個(gè)或多個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器或磁帶驅(qū)動(dòng)器組成，并且用于數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)，并且，如果RAM1508的大小不足以保存所有工作數(shù)據(jù)，那么所述輔助存儲(chǔ)器還用作溢流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。輔助存儲(chǔ)器1504可用于存儲(chǔ)程序，當(dāng)選擇這些程序來執(zhí)行時(shí)，這些程序會(huì)加載到RAM1508中。R0M1506用于存儲(chǔ)在程序執(zhí)行期間讀取的指令以及可能的數(shù)據(jù)。R0M1506為非易失性存儲(chǔ)裝置，其存儲(chǔ)容量相對(duì)于輔助存儲(chǔ)器1504的較大存儲(chǔ)容量而言通常較小。RAM1508用于存儲(chǔ)易失性數(shù)據(jù)，并且可能用于存儲(chǔ)指令。對(duì)R0M1506和RAM1508兩者的存取通常比對(duì)輔助存儲(chǔ)器1504的存取快。
[0075]揭示至少一個(gè)實(shí)施例，且所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所述實(shí)施例和/或所述實(shí)施例的特征的變化、組合和/或修改在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因組合、整合和/或省略所述實(shí)施例的特征而產(chǎn)生的替代實(shí)施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在明確陳述數(shù)值范圍或限制的情況下，應(yīng)將這些表達(dá)范圍或限制理解為包含屬于明確陳述的范圍或限制內(nèi)的類似量值的重復(fù)范圍或限制(例如，從約I到約10包含2、3、4等；大于0.10包含0.11,0.12,0.13等)。舉例來說，每當(dāng)揭示具有下限R1和上限Ru的數(shù)值范圍時(shí)，具體是揭示屬于所述范圍的任何數(shù)字。具體而言，特別揭示所述范圍內(nèi)的以下數(shù)字=R=Rfk* (Ru-R1)，其中k為從1%到100%范圍內(nèi)以1%
遞增的變量，即，k 為 1%、2%、3%、4%、7%、......、70%、71%、72%、......、97%、96%、97%、98%、99% 或
100%。此外，還特定揭示由如上文所定義的兩個(gè)R數(shù)字定義的任何數(shù)值范圍。相對(duì)于權(quán)利要求的任一元素使用術(shù)語“任選地/視情況”意味著所述元素是需要的，或者所述元素是不需要的，兩種替代方案均在所述權(quán)利要求的范圍內(nèi)。使用例如包含、包括和具有等較廣術(shù)語應(yīng)被理解為提供對(duì)例如由……組成、基本上由……組成以及大體上由……組成等較窄術(shù)語的支持。因此，保護(hù)范圍不受上文所陳述的描述限制，而是由所附權(quán)利要求書界定，所述范圍包含所附權(quán)利要求書的標(biāo)的物的所有均等物。每一和每個(gè)權(quán)利要求作為進(jìn)一步揭示內(nèi)容并入說明書中，且所附權(quán)利要求書是本發(fā)明的實(shí)施例。所述揭示內(nèi)容中的參考的論述并不是承認(rèn)其為現(xiàn)有技術(shù)，尤其是具有在本申請案的在先申請 優(yōu)先權(quán)日:期之后的
【公開日】期的任何參考。本發(fā)明中所引用的所有專利、專利申請案和公開案的揭示內(nèi)容特此以引用的方式并入本文本中，其提供補(bǔ)充本發(fā)明的示范性、程序性或其他細(xì)節(jié)。
[0076]雖然本發(fā)明中已提供若干實(shí)施例，但應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，所揭示的系統(tǒng)和方法可以許多其他特定形式來體現(xiàn)。本發(fā)明的實(shí)例應(yīng)被視為說明性的而非限制性的，且本發(fā)明不限于本文本所給出的細(xì)節(jié)。舉例來說，各種元件或組件可在另一系統(tǒng)中組合或集成，或某些特征可省略或不實(shí)施。[0077]另外，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，各種實(shí)施例中描述和說明為離散或單獨(dú)的技術(shù)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和方法可與其他系統(tǒng)、模塊、技術(shù)或方法組合或整合。展示或論述為彼此耦接或直接耦接或通信的其他項(xiàng)目也可以電方式、機(jī)械方式或其他方式通過某一接口、裝置或中間組件間接地耦接或通信。改變、替代和更改的其他實(shí)例可由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員確定，且可在不脫離本文本所揭示的精神和范圍的情況下作出。
【權(quán)利要求】
1.一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其包括: 用于信息中心網(wǎng)絡(luò)(ICN)的內(nèi)容路由器，所述內(nèi)容路由器包括內(nèi)容存儲(chǔ)庫(CS)、待決興趣表(PIT)、轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(FIB)和多個(gè)接口，且用于使用雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面經(jīng)由所述接口接收并轉(zhuǎn)發(fā)來自一個(gè)或多個(gè)用戶的興趣以及來自一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)；以及 所述ICN的多個(gè)下一跳節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)耦接到所述內(nèi)容路由器并且用于經(jīng)由所述接口而將所述興趣和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所述內(nèi)容路由器， 其中所述雙模式轉(zhuǎn)發(fā)平面在對(duì)話業(yè)務(wù)中使用所述FIB而非所述CS和PIT來轉(zhuǎn)發(fā)所述興趣和數(shù)據(jù)，而在內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)中使用所述CS、PIT和FIB來轉(zhuǎn)發(fā)所述興趣和數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中使用興趣協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)和數(shù)據(jù)PDU來將所述對(duì)話業(yè)務(wù)與所述內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)區(qū)分開，所述興趣PDU和數(shù)據(jù)PDU各自包括轉(zhuǎn)發(fā)模式指示符，所述轉(zhuǎn)發(fā)模式指示符在對(duì)話業(yè)務(wù)中設(shè)置成加速模式或者在內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)中設(shè)置成非加速模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)PDU由某一應(yīng)用來設(shè)置，并且其中所述興趣rou由用戶設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中在對(duì)話業(yè)務(wù)中所述興趣和數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)，而不將內(nèi)容數(shù)據(jù)緩存或存儲(chǔ)在所述內(nèi)容路由器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述內(nèi)容路由器是位于所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的骨干部分處的邊緣路由器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述下一跳節(jié)點(diǎn)中的至少一部分位于所述骨干部分處并且還用于使用所述雙模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面來轉(zhuǎn)發(fā)興趣和數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述下一跳節(jié)點(diǎn)中的至少一部分在所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接入部分處耦接到所述用戶，并且用于使用所述PIT在對(duì)話業(yè)務(wù)和內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)中轉(zhuǎn)發(fā)興趣和數(shù)據(jù)。
8.一種網(wǎng)絡(luò)組件，其包括: 發(fā)射器/接收器(收發(fā)器)，所述收發(fā)器用于接收并且轉(zhuǎn)發(fā)指示轉(zhuǎn)發(fā)模式的興趣協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)和數(shù)據(jù)PDU ； 存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器包括用于緩存內(nèi)容的內(nèi)容存儲(chǔ)庫(CS)、用于跟蹤待決內(nèi)容請求的待決興趣表(PIT)，和用于將內(nèi)容與一個(gè)或多個(gè)端口相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(FIB);以及 處理器，所述處理器用于使用所述PIT在非加速模式下為可共享內(nèi)容業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)所述興趣PDU和所述數(shù)據(jù)PDU并且使用所述FIB而非所述PIT在加速模式下為不可共享內(nèi)容業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)所述興趣PDU和所述數(shù)據(jù)rou。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中所述興趣PDU包括用于指示興趣PDU的消息類型、在不可共享內(nèi)容業(yè)務(wù)中設(shè)置成加速模式或在可共享內(nèi)容業(yè)務(wù)中設(shè)置成非加速模式的轉(zhuǎn)發(fā)模式指示符、用于指示請求對(duì)象的源對(duì)象名稱、用于指示被請求對(duì)象的目標(biāo)對(duì)象名稱、用于驗(yàn)證所述興趣PDU完整性的校驗(yàn)和值、用于確定所述興趣PDU壽命的存活時(shí)間(TTL)指示符、用于驗(yàn)證所述目標(biāo)對(duì)象名稱與所述興趣PDU之間關(guān)系的簽名、用于防止重放攻擊的臨時(shí)標(biāo)志、用于指示基于內(nèi)容的參數(shù)或計(jì)算函數(shù)的列表的元數(shù)據(jù)陣列，以及興趣有效負(fù)載。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中所述元數(shù)據(jù)陣列包括以下項(xiàng)中的至少一者:用于驗(yàn)證所述數(shù)據(jù)PDU與所述興趣PDU之間匹配的自證明別名、用于指示所述請求對(duì)象類型的裝置類型、用于指示所述請求對(duì)象的地理位置的全球定位系統(tǒng)(GPS)指示符、允許所述內(nèi)容路由器實(shí)施與所述數(shù)據(jù)PDU相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)指定功能的選擇碼、包括用于對(duì)存取控制策略授權(quán)的安全社區(qū)標(biāo)識(shí)(ID)的其他值。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中所述TTL指示符用于在不可共享內(nèi)容業(yè)務(wù)中在加速模式下防止轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)的形成或用于在可共享內(nèi)容業(yè)務(wù)中在非加速模式下指示所述興趣PDU在所述PIT、CS或兩者中維持有效的時(shí)間，并且其中所述TTL指示符在加速模式下被設(shè)置成最大可允許跳的數(shù)目或在非加速模式下被設(shè)置成一個(gè)日時(shí)間(TOD)單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中所述不可共享內(nèi)容業(yè)務(wù)在加速模式下使用所述源對(duì)象名稱和所述目標(biāo)對(duì)象名稱來路由，并且其中所述可共享內(nèi)容業(yè)務(wù)在非加速轉(zhuǎn)發(fā)模式下使用所述目標(biāo)對(duì)象名稱來轉(zhuǎn)發(fā)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中所述轉(zhuǎn)發(fā)模式指示符由不可共享應(yīng)用暫時(shí)設(shè)置成非加速模式，以便實(shí)現(xiàn)內(nèi)容緩存并且支持移動(dòng)裝置的無縫移動(dòng)性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中所述源對(duì)象名稱和所述目標(biāo)對(duì)象名稱均用于移動(dòng)性控制以允許無縫錨固點(diǎn)為所述不可共享應(yīng)用緩存數(shù)據(jù)，并且允許所述不可共享應(yīng)用在所述移動(dòng)裝置重新錨固到新的附接點(diǎn)之后提取所緩存的數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中所述源對(duì)象名稱和所述目標(biāo)對(duì)象名稱為具有分層格式的結(jié)構(gòu)化名稱。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中所述源對(duì)象名稱和所述目標(biāo)對(duì)象名稱為具有數(shù)字格式的平坦名稱。
17.根據(jù)權(quán)利 要求9所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中所述數(shù)據(jù)PDU包括消息類型、轉(zhuǎn)發(fā)模式指示符、源對(duì)象名稱、目標(biāo)對(duì)象名稱、校驗(yàn)和值、TTL指示符、簽名，以及元數(shù)據(jù)陣列，這些大體類似于所述興趣rou中的相應(yīng)組件來進(jìn)行配置，以及數(shù)據(jù)有效負(fù)載。
18.一種由網(wǎng)絡(luò)組件實(shí)施以在信息中心網(wǎng)絡(luò)(ICN)中轉(zhuǎn)發(fā)興趣和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的方法，所述方法包括: 經(jīng)由接收器接收內(nèi)容興趣或數(shù)據(jù)； 如果所述內(nèi)容或興趣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)，那么使用待決興趣表(PIT)經(jīng)由發(fā)射器來轉(zhuǎn)發(fā)所述內(nèi)容興趣或數(shù)據(jù)；并且 如果所述內(nèi)容或興趣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于對(duì)話業(yè)務(wù)，那么使用轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(FIB)而非所述PIT經(jīng)由所述發(fā)射器來轉(zhuǎn)發(fā)所述內(nèi)容興趣或數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述對(duì)話業(yè)務(wù)使用包括由多個(gè)請求者發(fā)布的多個(gè)應(yīng)用前綴的所述FIB來路由，并且其中所述內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)使用所述PIT查找來轉(zhuǎn)發(fā)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其進(jìn)一步包括: 如果所述網(wǎng)絡(luò)組件位于所述ICN的骨干部分中，那么使用所述FIB而非所述PIT來轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)應(yīng)于對(duì)話業(yè)務(wù)的所述內(nèi)容或興趣數(shù)據(jù)；并且 如果所述網(wǎng)絡(luò)組件位于所述ICN的接入部分中，那么使用所述PIT來轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)應(yīng)于對(duì)話業(yè)務(wù)的所述內(nèi)容或興趣數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】H04L12/70GK103765832SQ201280042462
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月1日
【發(fā)明者】王國強(qiáng), 瑞維享卡.瑞維達(dá)冉, 張新文 申請人:華為技術(shù)有限公司