一种基于NDN和SDN的数据检索与推送方法技术

本发明专利技术公开的一种基于NDN和SDN的数据检索与推送方法，属于计算机网络技术领域。该方法将原分布式的NDN架构与SDN架构融合，引入了中心控制器，通过中心控制器及源路由技术，以全局视角实现了基于推的数据包发送，去除了PIT、FIB表，彻底解放了路由器的性能，降低了网络中的流量，大幅缩小了路由器的处理时延；路由器及时将CS变化的内容通告到中心控制器，中心控制器选择距离消费者代价最低的路由节点，灵活、有效的分发内容通告，让CS得到最大程度的利用，降低数据获取时延。本发明专利技术可应用于信息检索领域等中，解决传统NDN架构“在FIB中匹配查找处理时延过长”、“内容通告无法灵活、有效的分发”的技术缺陷。的技术缺陷。的技术缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NDN和SDN的数据检索与推送方法


[0001]本专利技术涉及一种基于命名数据网络(Named Data Networking，NDN)和软件定义网络(Software
‑
Defined Networking，SDN)的数据检索与推送方法，属于计算机网络


技术介绍

[0002]命名数据网络(Named Data Networking，NDN)以数据内容为中心，不同于现有的TCP/IP网络基于IP地址的寻址方式，NDN设置内容名称为寻址方式，基于内容名称建立路由表进行通信，解耦了数据内容与位置的关系。相比以服务器为中心的通信模式，NDN架构中，数据内容与位置无关，因此非常适合被用作数据检索。
[0003]NDN网络的传输机制是通过用户发送兴趣包驱动内容生产者回复数据包的方式进行数据通信，且兴趣包和数据包中都含有一个内容名称来标识用户需要获取的数据内容。NDN的路由器需要维护3个表：内容存储CS(Content Store)、待定兴趣表PIT(Pending Interest Table)和转发信息表FI本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NDN和SDN的数据检索与推送方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、设置网络中心控制器并通告全网；步骤2、各路由器建立本地链路状态数据库以及CS内容库，并告知中心控制器，即向中心服务器发送“状态更新包”；步骤3、中心控制器建立全网拓扑结构以及内容分布图；步骤4、用户将“数据请求兴趣包”发送给邻接边缘路由器；步骤5、路由器将“数据请求兴趣包”处理后发送给中心控制器；步骤6、中心控制器根据全网拓扑结构以及内容分布图计算路由；步骤7、中心控制器将计算好的路由，以源路由的形式下发指令给内容拥有者路由器；步骤8、路由器根据接收到的源路由指令，将对应名称的数据包逐跳发送给用户；步骤9、途径的路由器将内容缓存在CS中，并将内容库的变化通知中心控制器。2.如权利要求1所述，一种基于NDN和SDN的数据检索与推送方法，其特征在于：步骤一的实现方法为：步骤1.1在网络中心区域放置并选定中心控制器；其中，中心控制器的作用是汇总网络全局拓扑，并在数据通信过程中负责名称解析、计算路由、下达指令等，作为控制者使用，发挥控制平面的功能；步骤1.2中心控制器向全网广播“认证兴趣包”，所有收到“认证兴趣包”的节点将收到认证兴趣包的接口作为收到“认证兴趣包”后的转发接口，以保证网络中所有除中心控制器以外的节点对中心控制器是可达的；其中，接口是指硬件接口，即主机或路由器的对外接口，通过接口接入其他硬件设备；所述其他硬件设备是相对于当前节点主机的硬件设备，即除当前节点主机以外的硬件设备；需要注意的是，如果不同接口接收到多个认证兴趣包，选择第一个接收到“认证兴趣包”的接口作为默认转发接口，后面除非中心控制器下发指令更改，否则不与改变。3.如权利要求1所述，一种基于NDN和SDN的数据检索与推送方法，其特征在于：步骤二的实现方法为：步骤2.1网络中每两个相邻路由器互相向对方发送一次“问候兴趣包”；其中，相邻路由器的含义是“如果两个路由器之间的通信不需要经过另一个路由器，那么这两个路由器就是相邻的”；其中，所述问候兴趣包中的内容是“本路由器的名称以及向本路由器发送数据的路由代价”；所述步骤2.1用来确定网络中相邻路由器的名称及链路状态；步骤2.2各路由器根据收到的所有“问候兴趣包”，记录本路由器的所有相邻路由器的名称以及对应链路的路由代价，形成本路由器的链路状态数据库；其中，链路状态是指“本路由器的相邻路由器以及对应链路的路由代价”，链路状态数据库的内容包括：本路由器的所有相邻路由器的名称以及对应链路的路由代价；步骤2.3各路由器根据CS里存储的内容，形成本路由器的CS内容库；其中，CS内容库的内容包括：本路由器CS内存储所有内容的内容名称；步骤2.4网络中除中心控制器以外的所有路由器向中心控制器发送“状态更新包”；
其中，“状态更新包”的内容包括：本路由器名称、本路由器的所有相邻路由器名称、对应链路的路由代价以及本路由器CS内存储的内容目录，即本地路由器的链路状态数据库以及CS内容库的所有信息。4.如权利要求1所述，一种基于NDN和SDN的数据检索与推送方法，其特征在于：步骤五的实现方法为：步骤5.1路由器判断接收到的“数据请求兴趣包”中是否包含“接入路由器名称”，如果不包含，则此兴趣包是从用户直接发来的，执行步骤5.2；否则，此兴趣包是由其他路由器转发而来，执行步骤5.3；其中，“接入路由器”指的是与用户直接相连的路由器；步骤5.2路由器将自身的路由器名称以及接收到“数据请求兴趣包”的接口写入“数据请求兴趣包”中，执行步骤5.3；其中，步骤5.2的作用是让中心控制器接收到“数据请求兴趣包”后知道发出请求的路由器名称以及最后数据包要送达的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭柳，安建平，李彤，张宇，薛艳明，刁文澜，李梦珂，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：