[发明专利]一种集中控制可编程的信息中心网络设计方法

摘要

本发明公开了一种集中控制可编程的信息中心网络设计方法，将信息中心网络的控制平面和数据平面解耦合，控制平面和数据平面通过开放的接口实现连接。数据平面由物理网络设备组成，提供数据流的识别和转发、数据信息的监测和统计以及网内缓存。控制平面由具有可编程和逻辑中心化的控制器组成，控制器具有信息中心网络的控制平面的功能，实现对内容的命名、路由、数据安全以及缓存管理。本发明所述集中控制可编程的信息中心网络具有数据平面的抽象化和控制平面的可编程的特点。

主权项

1.一种集中控制可编程的信息中心网络设计方法，其特征在于：包括以下步骤：将信息中心网络的控制平面和数据平面解耦合，控制平面和数据平面通过开放的接口实现连接；数据平面由网络设备组成，所述网络设备包括用于实现信息中心网络数据平面功能的可控制的信息中心网络交换机；控制平面由具有可编程和逻辑中心化的控制器组成，控制器具有信息中心网络中的控制平面的功能；所述集中控制可编程的信息中心网络的设计中，网络架构包括三层：应用层、控制层、数据层；最上层是应用层，具有用户应用或者软件；数据层由底层网络设备组成，数据层实现了信息中心网络的数据平面的功能：识别和转发数据流、数据信息的监测和统计以及网内缓存；控制层由控制器组成，控制层实现了信息中心网络的控制平面的功能：数据平面的管理、数据转发策略的制定以及缓存的管理；所述集中控制可编程的信息中心网络的网络架构中包括三种开放的接口：位于控制层和数据层的数据面接口，位于应用层和控制器之间的应用面接口以及位于控制器之间的横向接口；数据层实现了信息中心网络的数据平面的功能：兴趣包和数据包的解析和转发、网内缓存以及信息的监测和统计； 数据层将繁琐的控制策略交由控制层负责，数据层只需要根据控制层下发的转发规则对数据进行解析和转发； 数据层的另一个重要功能为网内缓存，控制层负责缓存决策，数据层仅根据控制层下发的缓存控制消息对缓存进行管理； 控制层在决策过程中需要数据层的信息作为判断依据，需要数据层监测和统计数据层的物理网络设备的状态信息以及转发的数据信息，因此数据层的一个重要功能为信息的监测和统；控制层实现了信息中心网络的控制平面的功能：完成对以内容名为导向的内容的路由决策、对数据平面可控制的信息中心网络交换机中可控制内容存储器、可控制待定请求表和可控制前向转发表的管理、完成对发布者发布的内容的统一命名以及数据安全、接收和处理来自可控制的信息中心网络交换机的消息，并且能够对可控制的信息中心网络交换机发送控制消息；所述应用面接口是控制器向应用层提供用于实现网络服务的可编程接口；所述横向接口是控制器之间的连接接口，使得控制平面的控制器成为一个逻辑的整体，通过横向接口，控制器之间交换所辖可控制的信息中心网络交换机状态的信息，使每个控制器可以掌握网络的全局信息；所述数据面接口使得数据平面的物理设备抽象化；控制层与数据层之间由数据面接口实现的消息交互包括：控制层和数据层通过发送消息建立连接，并且通过消息的发送测试连接的状态；当数据层中发生网络事件的时候，向控制层发送事件消息，由控制层来进行决策；当可控制的信息中心网络交换机状态发生变化时向控制层发送交换机的状态消息；控制层向数据层的可控制的信息中心网络交换机发送控制消息修改数据的转发规则，发送修改可控制的信息中心网络交换机中的数据结构的消息以及管理网内缓存；数据层根据控制层的控制消息完成操作的时候，向控制层发送确认消息；控制层在动态管理时实时的对数据层进行的查询操作；控制层发送查询消息后数据层发送相应的应答消息。