[发明专利]一种用于命名数据网络中网络节点的转发方法、装置、系统及存储介质

权利要求书

1.一种用于命名数据网络中网络节点的转发方法，包括哈希表、前缀树，其特征在于，由哈希表和前缀树构成FIB，对于FIB中存储的任一个名字，其所有的真前缀在FIB中拥有相应的表项，检查前缀是否存在并添加对应辅助表项的过程被称为FIB重构，在重构后的FIB中，表项被分为实表项和非实表项，非实表项分为虚表项和半虚表项；

在哈希表中，以名字作为key, 并以前缀树中的节点作为value，由此实现了从名字到前缀树中转发信息的快速检索；

前缀树中的边均代表一个名字组件，前缀树的每个节点都代表一个名字，该节点存储了名字对应的转发信息和表项的对应类别、以及用于维持前缀树结构的指针；

实表项：实表项中的名字均指代实际存在的数据，并用于指导兴趣包的转发；在FIB重构之前，所有的表项均为实；

非实表项：用于支持随机搜索算法的辅助表项被称作非实表项，非实表项中的名字不指代任何实际存在的数据，且无法用于指导兴趣包的转发；

虚表项：若一个非实表项不拥有任何实前缀，则称该非实表项为虚表项；当随机搜索过程以虚表项结束时，直接结束而不会产生任何假阴性错误；

半虚表项：若该非实表项存在实前缀，则该非实表项称为半虚表项并需要进行回溯查找；

FIB：转发信息表；

该转发方法包括搜索步骤，所述搜索步骤包括：

步骤1：通过随机搜索算法查询兴趣包中的名字，从而获取转发出报文的端口；

步骤2：判断最后一次HIT的前缀是否为实，若是，返回该前缀作为查询结果，否则执行步骤3；

步骤3：判断最后一次HIT的前缀是否为虚，若是，返回查询失败，否则执行步骤4；

步骤4：在前缀树中向上回溯至第一个实节点，返回其对应的转发信息。

2.根据权利要求1所述的转发方法，其特征在于，该转发方法还包括插入步骤，所述插入步骤用于将名字插入到FIB中，所述插入步骤包括：

首先，判断在FIB中查询待插入的名字是否存在，若是，那么执行第一插入步骤，否则执行第二插入步骤；

所述第一插入步骤包括：

步骤一：判断名字对应的表项是否为实表项，若是，那么更新其转发信息，否则执行步骤二；

步骤二：判断名字对应的表项是否为虚表项，若是，那么执行步骤三，否则执行修改步骤；

步骤三：将其子树中所有的虚表项修改为半虚表项，然后执行修改步骤；

修改步骤：修改其类别为实表项并添加转发信息；

所述第二插入步骤包括：

首先，在FIB中查询待插入的名字的LPM，若HIT且为实，那么执行第一处理步骤，若MISS、或HIT且为虚，那么执行第二处理步骤；

第一处理步骤：插入名字对应的实表项，在FIB中查找名字所有的真前缀，若不存在则插入对应的半虚表项；

第二处理步骤：插入名字对应的实表项，在FIB中查找名字所有的真前缀，若不存在则插入对应的虚表项；

LPM：最长前缀匹配。

3.根据权利要求1所述的转发方法，其特征在于，该转发方法还包括删除步骤，所述删除步骤用于将过时的非实表项进行发现和回收，所述删除步骤包括：

首先，判断在FIB中的待删除的名字的对应表项是否存在子节点，若是，那么执行第一删除步骤，否则执行第二删除步骤；

第一删除步骤：判断对应表项的父节点是否为虚，若为虚，那么，执行第一删除子步骤，若对应表项的父节点为实或半虚，那么，名字的表项类别修改为半虚；

第一删除子步骤：将名字对应的表项类别修改为虚，然后，遍历以名字为根的子树，若其中某个节点满足第1条件和第2条件，那么该节点的类别修改为虚，第1条件：类别为半虚，第2条件：该节点到名字的路径上没有任何实节点；

第二删除步骤：删除该表项，然后，递进地向上检查名字的所有真前缀，若该前缀的对应节点满足第一点和第二点，那么删除该节点，第一点：类别为非实，第二点：为叶节点。

4.根据权利要求1至3任一项所述的转发方法，其特征在于，随机搜索算法为二分查找算法，在步骤1中，通过二分查找算法查询兴趣包中的名字，从而获取转发出报文的端口；

当二分查找过程以虚表项结束时，直接结束而不会产生任何假阴性错误。