基于SDN的具有缓存感知的NDN逐跳拥塞控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于SDN的具有缓存感知的NDN逐跳拥塞控制方法，该方法在命名数据网中引入了SDN技术，将原本分布式的NDN架构与SDN架构融合；NDN路由节点实时监测自身的链路信息及输出队列信息以判断网络状态，并将这些信息周期性上传至SDN控制器；当网络发生链路拥塞时，SDN控制器基于接收到的NDN路由节点的链路信息和队列信息，计算NDN路由节点端口成本并告知该路由节点。除此之外，当网络发生严重拥塞时，消费者基于接收到的数据包拥塞标记调整自身的兴趣包发送窗口。本发明专利技术实现了智能化逐跳控制，同时进一步提高了路由节点和消费者之间的协同性，在缓解拥塞的前提下保证较高的网络吞吐量，提升了网络整体的传输性能。提升了网络整体的传输性能。提升了网络整体的传输性能。

SDN based buffer aware NDN hop by hop congestion control method

【技术实现步骤摘要】
基于SDN的具有缓存感知的NDN逐跳拥塞控制方法


[0001]本专利技术涉及一种基于软件定义网络(Software
‑
Defined Networking，SDN)和命名数据网(Named Data Networking，NDN)的网络拥塞控制方法，属于计算机网络


技术介绍

[0002]互联网的蓬勃发展使其已经深入渗透到全球经济社会的各个领域，成为经济发展和社会运行的基本要素。然而，在用户需求剧增化以及需求多样化的压力下，传统TCP/IP网络存在的一些固有问题和局限日渐显露，特别是在网络的可扩展性、灵活性、移动性等方面显现出较低的适应性。在这种情况下，面向数据内容、支持多源多路径内容检索的新型网络体系架构——命名数据网(Named Data Networking，NDN)一经提出便吸引众研究人员的关注。
[0003]与传统TCP/IP端到端的通信模式不同，NDN采用一一对应的兴趣包和数据包，由请求端从网络中“拉”取所请求的数据内容。这种传输模式使得NDN具有请求端驱动和流量自平衡的特点。然而，由于用户突发大量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SDN的具有缓存感知的NDN逐跳拥塞控制方法，其特征在于：将分布式的NDN架构与SDN架构融合，引入逻辑集中的SDN控制器；依托的网络架构包含SDN控制器和若干个NDN路由节点；NDN路由节点实时监测自身的链路信息及输出队列信息以判断网络状态，并将这些信息周期性上传至所述SDN控制器，从而将拥塞控制集中于所述的SDN控制器中；当网络发生链路拥塞时，所述SDN控制器基于接收到的NDN路由节点的链路信息和队列信息，计算NDN路由节点端口成本并告知该路由节点；当网络发生严重拥塞时，消费者基于接收到的数据包拥塞标记调整自身的兴趣包发送窗口。2.根据权利要求1所述的基于SDN的具有缓存感知的NDN逐跳拥塞控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、由若干个NDN路由节点之间建立连接及若干个NDN路由节点与所述的SDN控制器之间建立连接构建一网络；步骤二、所述NDN路由节点实时监测自身的链路信息、输出队列信息以及缓存信息；同时所述路由节点将缓存信息周期上传至所述SDN控制器；所述SDN控制器维护缓存信息，包括内容前缀及缓存路由节点数，并以缓存路由节点数进行排序；步骤三、所述NDN路由节点基于步骤二链路信息和输出队列信息，分别计算链路利用率和队列占用率；同时，所述NDN路由节点将链路利用率和输出队列占用率周期上传至所述SDN控制器；步骤四、所述NDN路由节点基于步骤三的链路利用率和输出队列利用率判断网络状态：所述网络状态有空闲状态和拥塞状态，其中拥塞状态分为轻度拥塞状态和严重拥塞状态；当网络状态为轻度拥塞状态，执行步骤五；当网络状态为严重拥塞状态，执行步骤六；步骤五、所述SDN控制器根据具有顺序的缓存信息选择操作内容前缀，根据接收到的所述NDN路由节点的链路利用率及队列占用率，计算所述NDN路由节点端口成本并告知该路由节点；步骤六、当发生严重拥塞时，消费者对兴趣包发送窗口进行调整。3.根据权利要求2所述的基于SDN的具有流量感知的NDN混合拥塞控制方法，其特征在于：步骤三中，所述NDN路由节点计算链路利用率和输出队列占用率的流程如下：3
‑
1)计算链路利用率，β
ij
表示节点I与节点J之间链路的链路利用率，计算公式如下：式(1)中，x
ij
表示节点I与节点J之间链路中数据内容在单位时间内的传输速率；C
ij
表示该链路容量，C
ij
＞0；3
‑
2)计算队列利用率，ε
I
表示节点I的输出队列占用率，计算公式如下：式(2)中，q
I
表示路由节点I输出队列中数据内容的大小；Q
I
表示该路由节点输出队列大小，Q
I
＞0；3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯雅俊，李卓，刘开华，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：