[发明专利]一种数据包主动寻路的命名数据网络转发方法

摘要

本发明涉及一种数据包主动寻路的命名数据网络转发方法，属于路由转发技术领域。针对无线场景下命名数据网络转发时数据包回路易失效的问题，引入待转发数据表，在数据包获取回路失效时通过途径路由查询和待转发数据的聚合，包括数据包选择字段添加路由、链路失效时路由查询、依据NLSR路由协议发现邻近结点路由以及建立待转发数据表PDT，实现了数据包的主动寻路转发，相比现有数据包机械地沿兴趣包路径返回机制减少了兴趣包超时重传，提高了转发效率。

主权项

1.一种数据包具有主动寻路功能的命名数据网络转发方法，其特征在于：引入待转发数据表，包括途经路由查询和待转发数据的聚合,具体包括数据包选择字段添加路由、链路失效时路由查询、依据NLSR路由协议发现邻近结点路由以及建立待转发数据表PDT；/n其中，数据包选择字段添加路由，对现有NDN网络中兴趣包和数据包进行修改，添加途经路由信息字段，具体处理流程为：/n步骤1.A在兴趣包选择字段加入途径结点的路由列表，按序记录下兴趣包所经过的路由结点名字信息，路由结点的命名采用NLSR协议中的分层命名机制；/n步骤1.B兴趣包依据现有转发策略和路由机制转发至请求内容源或缓存处；/n步骤1.C生产者结点在收到步骤1.B中转发的请求内容后将兴趣包中途径的路由列表添加到数据包选择字段，完成对数据包的修改，为建立待转发数据表提供数据支撑；/n步骤1.D链路正常时数据包忽略该选择字段正常转发至请求结点；/n其中，链路失效时路由查询；/n移动性的无线链路中由于路由结点密度大、移动频繁，更容易发生链路失效，无线场景下单跳范围内路由能够和多个途经结点建立链接；数据包的返回链路失效时通过路由查询获取路径，如能跳过故障结点即可完成转发，具体流程如下：/n步骤2.A返回链路失效时，路由结点提取该数据包选择字段包含的路由序列；/n步骤2.B从该路由结点开始依据路由序列中的途径结点逆序逐个查询可达的途径结点并进行匹配；/n步骤2.C当匹配到单跳范围内与某个途径结点能发生通信，将数据包转发给该途径结点，从而跳过故障链路完成转发；/n在链路失效处未能在单跳范围内与途经路由发生通信，则需要利用NLSR路由协议进行路由发现，建立多跳转发，具体为：/n步骤3.A NSLR协议有两种LSA消息需要通告，路由器用邻居LSA通告其链路信息给邻居路由器，用名字LSA通告名字信息；每个结点向各自邻居结点发送该通告，路由器创建各自的网络拓扑，链路可用性依赖周期性发送hello兴趣包来检测；/n其中，hello兴趣包是指实现指定路由通告功能的兴趣包；/n步骤3.B当路由结点新加入或移除时，一个新的邻居LSA版本会通告给全网，或者当某个名字前缀新增或者删除时，路由器同样将名字LSA通告给全网，更新后的LSA会存储在每个结点的链路状态数据库LSDB中；/n步骤3.C依据结点的LSDB，更新各自的网络拓扑图，利用Dijkstra算法创建多个下一跳到达路径及路由代价，从Data选择字段提取出邻近结点，依据计算出的路径上邻近结点查询，决定该数据包的下一跳转发，同时途径数据包结点缓存其内容，以便后期请求同样内容时获取数据；/n其中，建立待转发数据表PDT，具体通过路由查询和NLSR路由计算可以实现域内数据包的转发，对于不能在以上步骤内转发出去的数据包，则将这些未转发出去的数据包建立一个待转发数据表PDT，等待动态链路的恢复完成转发，包括如下子步骤：/n步骤4.A将通过以上步骤未转发出去的数据包在链路失效处上游结点建立待转发数据表PDT；/n步骤4.B依据网络场景设置需要等待路由器的逆序途径个数和等待时间，等待时间即PDT表条目的失效时间；/n步骤4.C等待时间内动态网络链路恢复，即与期望转发的结点恢复通信，则完成转发，如超过等待时间则删除对应条目。/n