[发明专利]一种CCN的分布式移动性数据传输方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种数据传输方法，尤其涉及一种CCN的分布式移动性数据传输方法，属于移动通信技术领域。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，新的互联网应用层出不穷，致使传统IP技术面临众多挑战。特别是移动通信技术的飞速发展以及物联网和云计算等新兴数据应用的涌现，正在逐渐改变互联网用户获取服务资源的传统模式，使互联网逐步从互联互通的基本功能向支撑海量数据交互的需求发展，并对网络安全、高效移动等都提出新的挑战。

近些年，研究者使用了很多方法和手段来完善和优化现有互联网，使其支持更大规模、更高效率的数据资源获取，如在互联网架构方面建设了越来越多的数据中心，在传输层面越来越广泛地使用P2P等优化数据传输的技术，但是这些“打补丁”的方式使得传统互联网体系结构越来越冗余，功能越来越复杂。为此，国内外学者开展了对未来网络架构重新设计的诸多研究，并将其提升到了国家战略高度，旨在从根本上考虑解决当前互联网支撑高效数据传输的问题。以信息为中心的未来网络体系（Information Centric Networking，ICN），通过以标识的内容取代主机的地址，实现基于内容名字寻址与路由的新型网络架构，得到了广泛的关注，其中“内容中心网络”(Content-Centric Networking，CCN)是其中最为典型的代表方案。与传统方式相比，CCN基于内容名字的寻址路由致力于改变现有的网络通信模式，从关注于“资源在哪里”转变为“资源是什么”，从实现基于端地址的转发转变为基于资源名字的转发，从而能一定程度上解决路由可扩展性、数据分发效率等问题。

CCN通过对内容的直接命名和基于该名字的寻址支持对内容本身的缓存，并通过全分布式的逐跳寻址方式保证了对海量内容寻址的效率，其基本的通信模式如图1所示。

对某些内容的请求(Interest)被发送给一个路由器，路由器维护一个等待的Interest表（PIT，Pending Interest Table），该表中维护了接收到Interest但是还没有收到对应数据包的内容信息，这样CCN路由器就不会重复地发送Interest，从而起到一定程度的聚合作用。PIT中还包含了某个内容名字对应的请求接口，从而可以在接收到对应数据后传回到请求的接口。另外，内容缓存（CS,Content Store）用于缓存接收到的数据包，当下次再有该内容的请求时，路由器可以直接用CS中的数据予以响应。转发信息表（Forwarding Information Base，FIB）类似于IP网络中的路由表，指示某个内容应该从哪个接口去请求。

伴随着社会生活节奏的加快，移动通信的发展也在改变着人与人之间的沟通方式。因此，随着第三代移动通信技术在中国的部署与发展，移动互联网的概念已经深入人心，成为了未来信息通信业的发展重心。而移动性支持技术是支撑移动互联网最为重要的技术之一。

虽然在CCN中，内容的路由和寻址摆脱了对于标识节点位置信息的IP地址的强依赖，路由依靠内容名字逐跳建立，接收节点移动到新的位置之后，可以通过重新发送内容请求消息继续通信过程，但是如何有效地利用CCN固有的缓存机制实现接收节点快速切换是一个值得研究的问题（参考文献：B.Ahlgren,et al.,A Survey of Information-Centric Networking(Draft),in Proceedings of Information-Centric Networking Seminar,February2011）。当前的主要研究思路分为两类：

1）基于集中式的位置管理：如Do-hyung Kim等人将CCN的业务类型分为实时流量和非实时流量，并针对性地提出接收者切换管理机制，其核心思想是在网络中部署存储节点位置信息的汇聚节点（Rendezvous point）（参考文献：D.Kim,et al.,Mobility Support in Content Centric Networks,in Proceedings of the ICN workshop on Information-centric networking,Helsinki,Finland,August2012.）。但该方案仍然存在可扩展性差，而且不能很好地兼容CCN去中心化特征的问题；