[发明专利]数据名查找方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种数据名查找方法、系统及存储介质，在现有数据名查找算法的基础上增加一个额外步骤，在依照组件数目将数据名前缀存入哈希表时，将数据名前缀中每个组件的前n位取出，作为该数据名前缀的特征前缀，将相同组件排序的特征前缀统计到一起，用布鲁姆过滤器存储。当需要查找目标数据名时，首先同样按照对应方法获得目标数据名的特征数据名，然后将特征数据名放入对应组件数目的特征前缀布鲁姆过滤器进行匹配，如果匹配失败，无需进入对应组件数目的哈希表中查找。本发明快速完成数据名查找，降低网络时延。

技术领域

本发明涉及计算机网络传输领域，特别是一种数据名查找方法、系统及存储介质。

背景技术

与传统的IP网络以地址为中心不同，NDN作为一种新型网络架构将网络关注的焦点从数据位置转移到了数据内容。即传统IP网络中用户需要先找到所需内容的IP地址，找到内容所在的服务器位置，才能得到内容；而NDN只关注用户需求的内容，不关心它来自哪里，这样更符合用户的搜索习惯。因此，NDN 的传输与传统IP网络不尽相同，IP查找中只需对32位(IPv4)或128位(IPv6) 的IP地址“01”串进行查找，而NDN中的数据名组成的方式要复杂的多：首先每个数据名由若干个组件组成，组件的数目无法确定；其次，每个组件中的数据名内容不限，可以是数字、字母或者字符等；最后每个组件中的数据名长度也无法确定，理论上也是无限制的。基于以上三点，数据名查找比IP查找要复杂得多。表1中展示了数据名前缀的例子，“/”作为分隔符，即每一个“/”代表组件数目加1。

表1：一个NDN中的FIB表(部分)

现有的数据名查找算法通常分为两个步骤，首先将需要查找的数据名依照组件数目分割成n个子数据名，然后将这n个子数据名与对应组件数目的数据名前缀进行匹配查找，匹配结果同样遵守最长前缀匹配原则，最终确定匹配结果。

这里通过一个简单例子来说明传统的数据名查找算法，表1所示为一个NDN 中的路由转发表(部分)，首先所有数据名前缀依照组件数目被存储在不同的哈希表或其他存储结构中，即1号数据名前缀存储在组件数目为1的哈希表HT₁中，2号数据名存储在哈希表HT₂中，3、4号数据名存储哈希表HT₃中，5号存储在哈希表HT₄中。此时用户想要查找“中国安徽省淮南市”的信息，数据名为 Asia/China/Anhui/Huainan，其组件数目为4，则首先在FIB中对应组件数目为4 的哈希表HT₄中查找相关信息，如果查找失败后再到组件数目为3的哈希表HT₃中查找Asia/China/Anhui信息，以此类推，如果查找成功则返回下一跳信息，否则一直到组件数目为1的哈希表HT₁查找Asia/,仍然查找失败的话，查找过程结束，匹配失败。示例中共需要2次哈希查找匹配到4号数据名前缀，对应下一跳信息P₄。

由上述例子可见，现有数据名查找算法根据组件数目来存储数据名前缀，然后按照最长前缀匹配方式进行数据名查找。但是这种方法没有利用到前缀本身的特征，而是仅仅根据组件数目的多少来存储数据名前缀，完全起不到过滤数据名前缀的作用，使得查询效率并不高。尤其在查找数据名匹配失败次数较多的场景下，该方法的查找效率较低，因为每次查找都会到组件数目为1的哈希表中查找失败，此时才认定查找失败，而且哈希查找次数很多，导致访存次数增加，带来较大的网络时延。

总而言之，现有方法在每次数据名查找过程中会产生大量的哈希查找过程，使得数据名查找过程中的访存次数较多，查找效率较低；现有数据名查找方法中有大量哈希查找过程，而哈希查找过程的占用时间在整个查找过程中所占比重极大，使得网络传输过程中的时延较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种数据名查找方法、系统及存储介质，快速完成数据名查找，降低网络时延。