内容中心网络服务器选择和路由规划的研究

摘要

当前互联网有着根本性的缺陷,需要革命性的改变,于是内容中心网络这种新型的架构在近些年被提出。由于互联网中内容流量的飞速增长以及用户 Qos需求的不断提高,内容中心网络被认为是下一代互联网发展趋向。本文介绍了PURSUIT这一网络体系,PURSUIT是一种发布订阅网络技术,并在网络平台实现的基础上对服务器选择算法和路由规划算法进行了研究。本文阐述了PURSUIT架构,以及BF转发机制,它实现了线速网际互联。
　　本文利用OMNET++仿真软件对PURSUIT进行研究,服务器选择算法和路由规划算法本质上均为选路算法,它们都在系统的核心节点上实现。但目的不同,服务器选择算法是给定源点找宿点以及源点和宿点之间的路径,路由规划算法是给定源点和宿点找路径。这导致了它们的实现有很大区别。内容路由器与IP路由器的不同在于其真正具有缓存数据的功能,因而在PURSUIT中路由与缓存的结合显得尤为重要。目前关于内容中心网络中的关键策略研究仍很少。
　　本文对于服务器选择提出了最近缓存点策略、最大重复度策略、最小链路利用率策略,这些策略均以最短路为基础。前两种方式要义都在于利用缓存,第三种策略要义在于负载均衡。在靠近客户机端附近内容的命中率高会使最近缓存点策略表现良好,然而总体来看,最大重复度策略命中率最佳。最小链路利用率策略在负载较重时最佳,在负载较轻时会较差。总的来说利用缓存更好的算法性能要更好。另外,本文对实现负载均衡的三种不同策略进行了对比,得到了有效的结论。
　　本文对于路由规划提出了最近点策略、较多缓存次数策略、较多点策略以及缓存通告重路由策略。这些策略并不一定以最短路为基础,它们要找的是一条符合条件的简单路径,这是为了避开环路使得BF机制有效。最近点策略在命中率高时更有效,而较多缓存次数策略在命中率低时更好。缓存通告重路由策略在一跳甚至多跳的搜寻中表现良好。较多点策略的命中率在五种策略中最高。由于较多缓存次数策略与较多点策略都仅可求得近似解,因此本文对它们产生的近似解与最优解的性能进行了对比。
　　另外,将路由规划中的算法应用于服务器选择,并且对相应的算法进行了对比,得到了有效的结论。

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第一章 绪论

1.1 内容中心网络研究背景及意义

1.2 国内外研究现状和趋势

1.3 内容中心网络体系结构的研究

1.4 PURSUIT研究背景及意义

1.5 总结与论文结构安排

第二章 PURSUIT架构及其各种机制

2.1 PURSUIT架构概略

2.2 线速Publish/Subscribe网际互联

2.3 拓扑管理

2.4 缓存机制

2.5 本章小结

第三章 内容中心网络服务器选择算法研究

3.1 内容中心网络服务器选择关键技术

3.2 仿真条件设置

3.3 对服务器选择算法的仿真研究

3.4 链路利用率策略两种解法的比较

3.5 利用最短路算法的链路利用率解法

3.6 两种最近点算法的比较

3.7 最大重复度算法和较多点算法的比较

3.8 本章小结

第四章 内容中心网络路由规划算法研究

4.1 内容中心网络路由规划关键技术

4.2 缓存通告重路由策略

4.3 对路由规划算法的仿真研究

4.4 较多缓存次数算法与k短路算法的比较

4.5 较多点算法比较研究

4.6 本章小结

第五章 仿真平台介绍

5.1 仿真软件简介

5.2 PURSUIT仿真平台的搭建

第六章 结束语

6.1 本文的主要贡献

6.2 下一步工作的展望

致谢

参考文献