[发明专利]一种基于流控制的命名数据网络转发方法

说明书

本发明提供一种基于流控制的命名数据网络转发方法，涉及计算机网络数据通信技术领域。该基于流控制的命名数据网络转发方法，包括以下具体步骤：S1.消费者申请流媒体数据或大文件时，采用流兴趣包格式，为兴趣包分配传输序号TSN，然后将其发送出去；S2.到达途中路由节点后，若中间路由节点有相匹配传输序号的缓存内容，则直接由该节点返回所请求的内容；若中间节点无相对应内容，则转发该兴趣包。通过采用数据流控制的方式，为流数据包分配传输序号与序列号，消费者只需发送二个兴趣包：请求流传输建立连接兴趣包和流传输开始兴趣包，生产者就会把所有的流数据按顺序逐包发送给消费者，实现一次拉取回全部的数据。

技术领域

本发明涉及计算机网络数据通信技术领域，具体为一种基于流控制的命名数据网络转发方法。

背景技术

命名数据网络（NDN）是一种新型的未来网络架构，它通过在消费者与生产者之间传输兴趣包与数据包，并维护各节点内置的三种表来进行基于信息分享的数据传输，具有网内缓存、信息分享和原生安全的特点，已在物联网领域开始应用。

NDN中数据报文分为兴趣包和数据包两类， NDN路由节点均具备缓存功能来缓存经过本节点的数据包，用于响应未来相同的数据内容请求。

NDN架构采用接收者驱动的通信模式，NDN通过内容请求者发送兴趣包驱动内容发布者回复数据包的方式进行数据通信，兴趣包和数据包中都含有一个内容名称来标识内容请求者想要获取的数据内容，用户发送的兴趣包与网络相应的数据包是一一对应的关系。但这种一对一的请求响应机制存在的一个问题是由于用户和路由节点需要逐一发送或处理兴趣包，当用户从某一特定地点获取的内容数据量较大时，用户需要发送大量相似兴趣包将所需内容分步拉回，各个路由节点的兴趣包路由FIB查表操作频繁，而且这种查表示基于内容名称的查FIB表操作，需要对名称字段的嵌套式TLV格式进行解析和按名称查表，这远比IP网的路由查表操作耗时，这带来了NDN网络的转发效率较IP网络低。

除此之外，目前NDN网络中数据包的转发方式是从生产者处按照兴趣包的转发路径反向原路返回消费者处，生产者发出的数据包到达沿途路由节点处后向下游转发还需按照数据包内容名称查找PIT表，PIT表中若有相应的记录，则将数据包从所记录的接口传送出去，同时将该数据包存储在CS中。但是在该路由策略中，需要在每一个路由节点按照名称查找PIT表，找到下游对应接口进行转发。若PIT表中的条目数较多，使得数据包的返回查表时间较长。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于流控制的命名数据网络转发方法，解决了目前NDN数据包路由方案中消费者操作复杂，兴趣包和数据包在路由节点中查表时间较长，数据包路由查询时间较长的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于流控制的命名数据网络转发方法，包括以下具体步骤：

S1．消费者申请流媒体数据或大文件时，采用流兴趣包格式，为兴趣包分配传输序号TSN，然后将其发送出去；

S2．到达途中路由节点后，若中间路由节点有相匹配传输序号的缓存内容，则直接由该节点返回所请求的内容；若中间节点无相对应内容，则转发该兴趣包，兴趣包依据NDN的转发策略和路由机制向被请求的内容源处转发；

S3．最末端的内容生产者节点在收到转发来的请求兴趣包后，提取兴趣包中的传输序号TSN，将其加入到数据包的选择字段中，并在本节点建立该兴趣包请求数据内容的流控制表TSN；