一种命名数据网中生产者移动的管理方法及管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种命名数据网中生产者移动的管理方法及管理系统，该方法包括：交会节点RV接收指示生产者断开网络的第一通知包MI，并按照接收路径逆向回复第一数据包MD，以使第一回复路径上的路由节点创建第一临时转发表，用于将在生产者断开网络期间的消费者请求信息转发至RV；RV接收指示生产者重新连接网络的第二通知包CI，并按照接收路径逆向回复包括消费者请求信息的第二数据包CD，以使第二回复路径上的路由节点创建第二临时转发表，以及基于消费者请求信息更新PIT，以使生产者向消费者返回内容数据包。本发明专利技术设计创建临时转发表并更新PIT表，快速恢复并转发消费者的请求，避免了大范围的FIB更新,降低了丢包率以及传输延时。时。时。

【技术实现步骤摘要】
一种命名数据网中生产者移动的管理方法及管理系统


[0001]本专利技术属于命名数据网
，具体地涉及一种命名数据网中生产者移动的管理方法及管理系统。

技术介绍

[0002]命名数据网(Named Data Networking，NDN)是一种以内容为中心的未来网络架构，如何管理其用户移动性是当前重要的研究内容之一。NDN提出了一种新的传播模式，即只关注内容本身而不关注内容的位置，并通过命名内容实现了灵活的数据传递，从而满足了日益增长的网络流量传递需求。
[0003]此外，NDN范例的身份
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位置分离和无状态连接可以潜在地促进用户的移动性。在NDN中，用户的移动性可以分为消费者移动性和生产者移动性。由于NDN中消费者驱动的特性，NDN可以自然地支持消费者的移动性，而如何提升生产者移动性则是一项重大挑战。
[0004]生产者的移动切换会导致消费者与生产者之间原有的网络拓扑结构失效，使得生产者不可被路由以及消费者请求中断，从而降低了网络通信质量。传统泛洪方案会更新转发信息表(forwarding information base,FIB)来保持路由一致性，现有技术通过全局或者局部的FIB更新，重新规划消费者到生产者新位置的路径，但是该方式会消耗大量的时间及网络资源，在此期间消费者的请求会因无法到达生产者新位置而造成丢包。
[0005]此外，消费者会不断请求未满足内容，导致非常高的带宽消耗和开销成本。最后，生产者的移动会不断的切换接入点，造成了频繁的路由更新和长时间的通信中断，严重降低了网络效率。虽然NDN的网内缓存机制可以在一定程度上缓解这种局面，但对于高速移动情形下的动态或者非主流数据，生产者的移动性将对网络带来的巨大冲击。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对上述问题，提出一种命名数据网中生产者移动的管理方法及管理系统，该方法设计了对生产者位置的动态追踪机制，在NDN的数据平面上创建或更新临时转发表TFIB和更新PIT表，实现了消费者和移动生产者的正常通信，最大限度地降低生产者移动导致的延时和丢包问题。
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种命名数据网中生产者移动的管理方法，包括：交会节点RV接收用于指示生产者断开网络的第一通知包MI，并按照与接收路径逆向的第一回复路径回复第一数据包MD，以使第一回复路径上的路由节点基于MD创建第一临时转发表，第一临时转发表用于指示第一回复路径上的路由节点将在生产者断开网络期间的消费者请求信息转发至RV。
[0008]RV接收用于指示生产者重新连接网络的第二通知包CI，并按照与接收路径逆向的第二回复路径回复包括消费者请求信息的第二数据包CD，以使第二回复路径上的路由节点基于CD创建第二临时转发表，以及基于消费者请求信息更新PIT，以使生产者基于CD向消费者返回内容数据包。
[0009]在一种可能的实现方式中，生产者在断开网络前通过第一路由节点连接路由网络，移动后通过第二路由节点重新连接路由网络。
[0010]生产者在断开网络前向第一路由节点发送MI；第一路由节点将MI转发给RV。其中，MI的标记字段包括表示生产者断开网络的第一标记。
[0011]在一种可能的实现方式中，RV识别MI的第一标记，并提取MI的内容名称，生成包含第一标记、内容名称的第一数据包MD；RV将MD发送给路由网络，MD按照与MI的传输路径逆向的第一回复路径经各路由节点传输至第一路由节点。
[0012]在一种可能的实现方式中，第一回复路径上的各路由节点识别MD的第一标记，并根据MD的内容名称以及MD的传入接口创建第一临时转发表。
[0013]在一种可能的实现方式中，在生产者断开网络期间，第一回复路径的路由节点在接收到与第一临时转发表记录的内容名称对应的消费者请求信息时，查询第一临时转发表，根据记录的传入接口转发消费者请求信息，以使消费者请求信息被转发至RV，并被RV记录。
[0014]其中，第一临时转发表的检索优先级设为最高。
[0015]在一种可能的实现方式中，生产者重新接入网络后向第二路由节点发送CI，第二路由节点将CI转发给RV。
[0016]其中，CI的标记字段包括表示生产者接入网络的第二标记。
[0017]在一种可能的实现方式中，RV识别CI的第二标记，并提取CI的内容名称，生成包含第二标记、CI的内容名称、生产者断开网络期间的消费者请求信息的第二数据包CD。
[0018]RV将CD发送给路由网络，CD按照与CI的传输路径逆向的第二回复路径经各路由节点传输至第二路由节点，再由第二路由节点发送给生产者。
[0019]在一种可能的实现方式中，第二回复路径上的各路由节点，识别CD的第二标记，并根据CD的内容名称以及CI的传入接口创建第二临时转发表，以及，根据生产者断开网络期间的消费者请求信息更新PIT表。
[0020]在一种可能的实现方式中，生产者接收CD，获取断开网络期间的消费者请求信息，并根据该消费者请求信息回复内容数据包。
[0021]第二回复路径上的各路由节点接收到内容数据包后，基于第二临时转发表或PIT表转发该内容数据包，以使内容数据包被传输至提出相应消费请求的消费者。
[0022]其中，第二临时转发表的检索优先级设为最高。
[0023]第二方面，本专利技术提供了一种命名数据网中生产者移动的管理系统，包括交会节点RV、由若干路由节点组成的路由网络、消费者和生产者；
[0024]生产者移动时，该命名数据网中生产者移动的管理系统实现如上本专利技术第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0025]本专利技术相对于现有技术的有益效果在于：本专利技术提出一种命名数据网中生产者移动的管理方法，包括：交会节点RV接收用于指示生产者断开网络的第一通知包MI，并按照与接收路径逆向的第一回复路径回复第一数据包MD，以使第一回复路径上的路由节点基于MD创建第一临时转发表，第一临时转发表用于指示第一回复路径上的路由节点将在生产者断开网络期间的消费者请求信息转发至RV；RV接收用于指示生产者重新连接网络的第二通知包CI，并按照与接收路径逆向的第二回复路径回复包括消费者请求信息的第二数据包CD，
以使第二回复路径上的路由节点基于CD创建第二临时转发表，以及基于该消费者请求信息更新PIT，以使生产者基于CD向消费者返回内容数据包。
[0026]可见，本专利技术通过第一通知包和第二通知包的设计实现了动态追踪移动生产者的网络位置，通过在相关路由节点创建临时转发表实现在数据平面上更新NDN路由节点的转发状态，保证了建立的转发路径的有效性，同时也降低了信令消耗。
[0027]本专利技术设计NDN路由节点创建临时转发表TFIB并更新PIT表可以快速恢复并转发消费者的请求，避免了大范围的FIB更新,降低了丢包率以及传输延时。此外，本专利技术设计了消费者请求的快速恢复机制，提高了内容响应率。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种命名数据网中生产者移动的管理方法，其特征在于，包括：交会节点RV接收用于指示生产者断开网络的第一通知包MI，并按照与接收路径逆向的第一回复路径回复第一数据包MD，以使第一回复路径上的路由节点基于所述MD创建第一临时转发表，所述第一临时转发表用于指示第一回复路径上的路由节点将在所述生产者断开网络期间的消费者请求信息转发至RV；RV接收用于指示所述生产者重新连接网络的第二通知包CI，并按照与接收路径逆向的第二回复路径回复包括所述消费者请求信息的第二数据包CD，以使第二回复路径上的路由节点基于所述CD创建第二临时转发表，以及基于所述消费者请求信息更新PIT，以使所述生产者基于所述CD向消费者返回内容数据包。2.根据权利要求1所述的命名数据网中生产者移动的管理方法，其特征在于，所述生产者在断开网络前通过第一路由节点连接路由网络，移动后通过第二路由节点重新连接路由网络；RV接收第一通知包MI的步骤包括：所述生产者在断开网络前向第一路由节点发送MI；所述第一路由节点将MI转发给RV；其中，MI的标记字段包括表示所述生产者断开网络的第一标记。3.根据权利要求2所述的命名数据网中生产者移动的管理方法，其特征在于，RV按照与接收路径逆向的第一回复路径回复第一数据包MD的步骤包括：RV识别MI的第一标记，并提取MI的内容名称，生成包含第一标记、所述内容名称的第一数据包MD；RV将MD发送给路由网络，MD按照与MI的传输路径逆向的第一回复路径经各路由节点传输至所述第一路由节点。4.根据权利要求3所述的命名数据网中生产者移动的管理方法，其特征在于，第一回复路径上的路由节点基于MD创建第一临时转发表的步骤包括：第一回复路径上的各路由节点识别MD的第一标记，并根据MD的内容名称以及MD的传入接口创建第一临时转发表。5.根据权利要求4所述的命名数据网中生产者移动的管理方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述生产者断开网络期间，第一回复路径的路由节点在接收到与第一临时转发表记录的内容名称对应的消费者请求信息时，查询第一临时转发表...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬艳鹏，赵建利，陈泽，李卓，杜晓东，王春璞，
申请(专利权)人：国网河北能源技术服务有限公司国家电网有限公司共识网络通信技术山西有限责任公司，
类型：发明
国别省市：