基于时间预测的ICN路由转发策略研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yyqzhang
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随着互联网技术的飞速发展,校园网络中智能移动终端数目与日俱增。传统的移动自组网基于IP网络,以主机为中心,始终需要面向目的地址来获取内容资源。当主机的位置和移动速率发生变化时,该一对一通信就会被终止。以主机为中心的通信方案中频繁地建立连接,会加大网络开销,使移动自组网的性能受到影响。与此同时,信息中心网络是以内容为中心的一种新的网络体系架构,该网络虽能改变以主机为中心的现状,但是该体系中的转发机制并不能直接用于移动自组网,原有的组件很难高效地完成兴趣包与数据包的路由转发,因此信息中心网络体系的组件与路由转发策略在应用于移动自组网过程中需要改进。现有两个问题需要解决:节点的移动会导致通信链路中断、数据包无法回传;实际场景中,节点识别、路由建立、内容发现等问题使得信息中心网络节点之间交互的有效性较低。本文研究的第一个内容是如何对上述信息中心网络应用在移动自组网环境中的路由转发策略进行改进。首先,调研了节点移动模型的研究现状,接着结合校园场景下移动自组网中节点的移动特性与数据交互的特点,分析了现有的信息中心网络组件对移动自组网中路由转发的影响。然后,结合校园移动自组网节点移动的特点和信息中心网络结构,提出了基于时间预测的路由转发策略。该策略通过对一跳范围内节点状态的探测,计算出每个转发路由的可用时间,并进一步预测未来一段时间内仍可用的概率,再根据概率大小,从中选出最优的路由转发节点。接着,本文对转发策略进行了仿真实验,从响应时间、缓存命中、网络流量三方面对转发策略进行了评估。本文研究的第二个内容是如何在现实移动自组网场景中实现信息中心网协议的测试。本文在基于时间预测路由转发策略的基础上,设计出了可以应用在校园移动自组网络中的信息中心网络测试床。该测试床依托校园移动场景,对现有NDN框架进行开发改进,增加了信息中心网络的路由建立和维护、节点识别、内容发现、路由转发等功能。然后,借助个人移动电脑等常用设备,搭建真实可用的测试环境,开发了文件下载应用。最后,通过对服务端与客户端下载时间与下载速度的监测,对测试床进行了评估。仿真和实验表明,本文提出的基于时间预测的路由转发策略能有效提高信息中心网络协议在校园移动自组网场景中的内容交互水平;本文实现的测试床能支持移动校园场景的简单应用。
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