用于基于互联网协议的内容路由器的方法和装置制造方法及图纸

一种互联网协议(IP)内容路由器，包括转发信息库(FIB)引擎，该引擎包括包含转发指令的数据存储，包含处理器的IP报文分类器，用于将第一入IP报文分类为信息中心网络(ICN)报文以及将第二入IP报文分类为非ICN报文，以及包含处理器的IP报文处理器，其中所述IP报文处理器耦合至所述FIB引擎和所述IP报文分类器，所述IP报文处理器用于拦截ICN报文以在IP内容路由器中进一步处理，在FIB引擎中咨询针对非ICN报文的转发指令，以及根据所述转发指令转发所述非ICN报文。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于互联网协议的内容路由器的方法和装置相关申请案的交叉参考本专利技术要求2012年8月20日由RavishankarRavindran等人递交的专利技术名称为“用于基于互联网协议的内容路由器的方法和装置(MethodandApparatusforInternetProtocolBasedContentRouter)”的第13/589530号美国专利申请案的在先申请优先权，以及2012年2月18日由RavishankarRavindran等人递交的专利技术名称为“用于基于互联网协议的内容路由器的方法和装置(MethodandApparatusforInternetProtocolBasedContentRouter)”的第61/604056号美国临时专利申请案的在先申请优先权，所述申请案的内容以引用的方式全文并入本文本中。关于由联邦政府赞助的研究或开发的声明不适用。参考缩微胶片附录不适用。
技术介绍
互联网协议(IP)转发是基于主机到主机的通信原理进行的，即，假设通信发生在两个静止端点之间。IP转发是面向发送器的，即，接收器对于说明与其所需信息相关的属性无法控制，例如其内容版本、发布者等等。并且，由于知道用户的位置，恶意的发送器能够向用户发送垃圾邮件等不需要的内容。如今，IP路由器不支持寻求流行内容的应用，所述内容可使用网内缓存等内容多播技术进行有效传递，也不有效支持如移动性和安全性等网络功能。考虑到现今由用户推动的多媒体内容的增长，开发出内容分发网络(CDN)以支持内容分发。然而，CDN是一种叠加在IP技术之上的技术，并且是针对每个应用的。作为一种替代方法，信息中心网络(ICN)研究，通过将通信模式由主机到主机转换为主机到内容来解决这些问题。在此情况下，用户需求被转变为报文数据单元，所述报文数据单元包含通过相关元数据来寻求的信息名称。当接收到此种查询时，如果路由器具有该数据的缓存副本，路由器在其内部自行解析该查询，或者将该查询向能够获取内容的方向转发。此外，所有的ICN解决方案自身支持移动性和安全性。目前，ICN方案和CDN的缺点之一，在于它们要么需要重新设计，这样可以替换IP协议栈，要么需要在供应商的域内引入新的重叠的私有协议(如实施分布式哈希表(DHT)，或域名系统(DNS)重定向等)。这些方法均倾向于高资本支出(CAPEX)和操作支出(OPEX)作为供应商的初始投资，这会导致这些方案的延时实施，这些方案的目标是为了提高网络效率并可降低供应商的总体操作成本。
技术实现思路
在一项实施例中，本专利技术包括互联网协议(IP)内容路由器，包括转发信息库(FIB)引擎，该引擎包括包含转发指令的数据存储，包含处理器的IP报文分类器，用于将第一进入的IP报文分类为信息中心网络(ICN)报文以及将第二进入的IP报文分类为非ICN报文，以及包含处理器的IP报文处理器，其中所述IP报文处理器耦合至所述FIB引擎和所述IP报文分类器，所述IP报文处理器用于拦截ICN报文以在IP内容路由器中进一步处理，在FIB引擎中咨询针对非ICN报文的转发指令，以及根据所述转发指令转发所述非ICN报文。在另一项实施例中，本专利技术包括一种在网络中转发报文的方法，包括在路由器处从网络节点接收互联网协议(IP)报文，使用处理器确定所述IP报文的种类，其中所述种类包括信息中心网络(ICN)报文和非ICN报文之一，以及在确定数据报文为ICN报文时对该数据报文执行应用协议级处理。在另一项实施例中，本专利技术包括一种在基于互联网协议(IP)的网络环境中路由信息中心网络(ICN)内容的装置，包括多个接口，与所述多个接口耦合的互联网协议(IP)报文分类器，其中所述IP报文分类器用于标识来自所述多个端口上的进入的IP流量的IP兴趣(IP-I)报文和IP内容(IP-C)报文，与所述IP报文分类器耦合的IP协议分类器，其中所述IP协议分类器用于基于多个会话级协议中的一个协议的标识来分类IP-I报文和IP-C报文，以及与所述IP协议分类器耦合的多个应用处理引擎(APE)，其中每个所述APE对应于一个相应的会话级协议，且每个所述APE用于拦截IP-I报文中的名称以分发服务，例如在目标内容/服务位置由于移动(即，后期绑定)发生变化时将请求重定向至新的定位器、在应用内容存储器包含请求的内容时响应内容请求、将IP-C报文中的内容存储在应用内容存储器中以及基于IP-C报文的名称在应用内容存储器中索引来自IP-C报文的内容。从结合附图和所附权利要求书进行的以下具体实施方式将更清楚地理解这些和其他特征。附图说明为了更全面地理解本专利技术，现在参考以下结合附图和具体实施方式进行的简要描述，其中相同参考标号表示相同部分。图1为一项实施例所述的基于IP的内容路由器(IP-CR)的方框图。图2为本专利技术一项实施例所述的示例性IP-I或IP-C报文协议栈的方框图。图3为本专利技术一项实施例所述的系统的示意图，该系统中可实施基于IP的内容路由。图4为本专利技术一项实施例所述的方法的协议图，该方法由主机使用来从IP-CR域中提取内容。图5为本专利技术的一项实施例所述的IP-CR的示意图。图6为本专利技术一项实施例所述的IP报文602的头部的一部分的示意图。图7为本专利技术一项实施例所述的方法的示意图，该方法保证用于内容多播的对称路径。图8为内容识别网络单元的一项实施例的示意图。图9示出了典型的通用网络组件，该网络组件适用于实施一个或多个本文本所公开的组件的实施例。具体实施方式最初应理解，尽管下文提供一个或多个实施例的说明性实施方案，但可使用任意数目的当前已知或现有的技术来实施所公开的系统和/或方法。本专利技术决不应限于下文所说明的描述性实施方案、图式和技术，包含本文所说明描述的示范性设计和实施方案，而是可以在所附权利要求书的范围以及其均等物的完整范围内修改。互联网目前的运行，是通过将内容名称解析到域，然后再解析到原本储存该内容的主机IP地址。该方法的缺陷在于，无论以前是否曾请求过相同的内容，该内容必须重新提取。重新提取内容的想法，在网络效率方面(即在路由器和链接容量使用方面)，以及经济方面，尤其对于需要雇佣高层操作员来接入互联网的底层供应商来说，效率都非常低下。此外，内容提供服务器也有可能由于单点发生失误从而导致轻易过载的场景，这是因为内容供应服务器可能被要求调整为能够向上百万用户提供反复查找相同信息的服务。CDN等解决方案通过叠加分布式内容缓存基础设施来处理该问题。除减轻原始服务器的负载外，CDN还尝试在最接近的叠加缓存点解决用户请求，从而改善获取内容的时延。尽管CND通过提高网络效率减缓了服务供应商(SP)的问题，但是CND在经济上损害了SP的利益，因为原本CDN的数据是通过SP的基础设施进行传递从而不会对CDN产生成本。而且，对其叠加的缓存进行分布式优化可能导致潜在的SP网络不稳定，这是因为该网络的支撑对于其最终优化目标来说完全被忽视。ICN通过使互联网络层基于名称而非内容服务器位置来将内容从主机去耦合。ICN提案为PULL驱动模型，其中用户明确请求(如表示对内容有兴趣)其查找的内容，且假设网络有信息能将该请求路由至最接近的位置。ICN网络的主干为内容路由器。内容路由器是具有缓存和计算资源的内容识别路由器。将PULL驱动模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互联网协议(IP)内容路由器，其特征在于，包括：转发信息库(FIB)引擎，所述引擎包括含有转发指令的数据存储器；IP报文分类器，包括处理器，用于将第一入IP报文分类为信息中心网络(ICN)报文并将第二入IP报文分类为非ICN报文；以及包含处理器的IP报文处理器，其中所述IP报文处理器耦合至所述FIB引擎和所述IP报文分类器，其中所述IP报文处理器用于：拦截ICN报文以在IP内容路由器中进行进一步ICN处理；针对非ICN报文的转发指令咨询FIB引擎；以及根据所述转发指令转发所述非ICN报文。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.28 US 61/604,056;2012.08.20 US 13/589,5301.一种互联网协议(IP)内容路由器，其特征在于，包括：转发信息库(FIB)引擎，所述引擎包括含有转发指令的数据存储器；IP报文分类器，包括处理器，用于将第一进入的IP报文分类为信息中心网络(ICN)报文并将第二进入的IP报文分类为非ICN报文；以及包含处理器的IP报文处理器，其中所述IP报文处理器耦合至所述FIB引擎和所述IP报文分类器，其中所述IP报文处理器用于：拦截ICN报文以在IP内容路由器中进行进一步ICN处理；针对非ICN报文的转发指令咨询FIB引擎；以及根据所述转发指令转发所述非ICN报文；进一步包括与协议分类器耦合的多个应用处理引擎(APE)，其中每个所述APE对应于一个会话级协议，且每个所述APE用于解析IP兴趣(IP-I)报文中的名称，并且在请求内容包含在应用存储器内时响应内容请求。2.根据权利要求1所述的IP内容路由器，其特征在于，所述ICN报文是IP兴趣(IP-I)报文和IP内容(IP-C)报文中的一种。3.根据权利要求1所述的IP内容路由器，其特征在于，进一步包括与所述IP报文分类器耦合的IP协议分类器，其中所述IP协议分类器用于基于多个会话级协议中一个协议的标识对所述ICN报文进行分类。4.根据权利要求3所述的IP内容路由器，其特征在于，所述会话级协议包括传输链接协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。5.根据权利要求1所述的IP内容路由器，其特征在于，如果未发现所述内容且内容/服务位置由于信息/服务供应商的移动发生变更，则所述APE进一步用于在报文发送至FIB以继续转发流程之前更新目的地定位器。6.根据权利要求5所述的IP内容路由器，其特征在于，所述目的地定位器包含IP地址、服务属性和名称之中的一种。7.根据权利要求1所述的IP内容路由器，其特征在于，进一步包括与所述协议分类器耦合的多个应用处理引擎(APE)，其中每个所述APE用于将IP内容(IP-C)报文中的内容存储在所述应用内容存储器中，并基于所述IP-C报文的名称在所述应用内容存储器中索引所述内容。8.根据权利要求1所述的IP内容路由器，其特征在于，进一步包括与所述APE耦合的端口分类器，其中所述端口分类器用于在标识会话级协议后，基于协议号将所述IP-I报文和所述IP-C报文发送至相应的APE进行进一步处理。9.根据权利要求1所述的IP内容路由器，其特征在于，进一步包括针对每个APE的应用专用待定兴趣表(A-PIT)，其中所述A-PIT用于在请求内容可用之前将内容请求聚集到待定兴趣表中，其中聚集内容请求包括在内容从上行路由器到达之前，保持搜寻该内容的主机的状态。10.根据权利要求1所述的IP内容路由器，其特征在于，进一步包括为每个APE配置的内容存储器，其中所述内容存储器用于缓存从IP-C报文中获取的应用层净负荷，其中内容存储在索引为所述IP-C报文名称的函数的数据结构中。11.根据权利要求1所述的IP内容路由...

【专利技术属性】
技术研发人员：瑞维享卡·瑞维达冉，王国强，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44