数据传输网络中基于内容的寻址的方法和网络部件

摘要

本发明涉及数据传输网络中基于内容的寻址的方法和网络部件。在内容可寻址网络中，作为要经由网络进行访问的实体的一部分或者与之相关的数据项的哈希结果构成（401，402）L3网络层（例如数据分组、帧或信元的协议数据单元的例如IP目的地地址）和/或在L3之下的协议层（例如以太网目的地地址）的至少一部分。要访问的实体例如可以是数据文件、层级数据结构或者要经由网络控制的过程。无需基于数据项的哈希结果对例如以太网地址或例如IP地址进行检索，因为该哈希结果自身就被用作地址。因此，在内容可寻址网络中，不需要基于哈希结果进行地址检索的步骤。

说明书

技术领域

本发明一般涉及数据传输网络中基于内容的寻址。更具体地，本 发明涉及一种用于在数据传输网络中提供基于内容的寻址的方法和网 络部件。此外，本发明涉及用于在数据传输网络中提供基于内容的寻 址的计算机程序。

背景技术

如今，经常需要构建大规模分布式系统，例如支持拍字节数据以 及每秒兆比特的读写速率的分布式数据库，在地理位置和服务器硬件 之间平衡负载的云计算系统，以及自动找出适当输送点的内容输送网 络。公开文本US7978631描述了一种用于使用标识和通信机制提供数据 传输网络的方法、装置和系统。作为想要经由数据传输网络进行访问 的实体的一部分或者与之相关的数据项被用来使用哈希函数生成唯一 标识符。例如，该可访问实体可以是数据文件、层级数据结构的数据 部件、要经由数据传输网络进行控制的过程、或者要经由数据传输网 络进行控制的设备。例如，以上所提到的数据项可以包括数据文件名 称、哈希数据结构名称和数据结构部件名称组合、过程或补丁工作的 标识符、和/或网络部件或连接至网络部件的设备的名称。指定与可访 问实体相关联的至少一个地址的广告消息被提供有唯一标识符。该广 告消息被广播至数据传输网络的网络部件。借助于该唯一标识符，通 过检索与可访问实体相关联的地址，例如数据分组或数据帧的协议数 据单元（PDU）对数据传输网络中的可访问实体进行寻址。随后，使 用例如以太网的开放系统互连（OSI）等级2数据链路层协议和/或例如 互联网协议“IP”的OSI级别3网络层协议的更高层协议将协议数据单 元路由至与可访问实体相关联的地址。可访问实体的唯一标识符与关 于可访问实体的地址之间的关联提供了基于内容的可寻址能力，其例 如促进了可缩放分布式数据库的部署，但是保持这些关联需要资源。

发明内容

以下给出简要发明内容以便提供对各个发明实施例的一些方面的 基本理解。该发明内容并非是本发明的宽泛概述。其并非意在标识出 本发明的关键或决定性要素也并非对本发明的范围进行界定。以下发 明内容仅以简化形式给出本发明的一些概念作为对本发明示例性实施 例的更为详细的描述的前序。

依据本发明的第一方面，提供了一种用于在数据传输网络中提供 基于内容的可寻址能力的新颖方法。根据本发明的第一方法包括：

-将第一哈希函数指向作为要经由数据传输网络访问的实体的一 部分或与之相关的第一数据项，

-从第一网络部件向数据传输网络传送协议数据单元以便经由该 数据传输网络访问该实体，该协议数据单元包括至少一个以下目的地 地址：开放系统互连“OSI”级别3网络层目的地地址、与在OSI级别3 网络层之下的协议层相关的目的地地址，以及

-将第一哈希函数的结果设置为以下至少一个的至少一部分：OSI 级别3网络层目的地地址、与在OSI级别3网络层之下的协议层相关的目 的地地址。

例如但并非必要地，协议数据单元可以是以太网数据帧、互联网 协议“IP”数据分组或者包含IP数据分组的以太网数据帧。在第一种所 提到的情形中，协议数据单元包括OSI级别2数据链路层目的地地址， 其表示与在OSI级别3网络层之下的协议层相关的目的地地址。在第二 种所提到的情形中，协议数据单元包括OSI级别3网络层目的地地址。 在最后一种所提到的情形中，协议数据单元包括OSI级别2数据链路层 目的地地址和OSI级别3网络层目的地地址。协议数据单元也可能是多 协议标签交换“MPLS”数据帧。MPLS有时被作为OSI级别2.5层协议， 以及有时被作为OSI级别3网络层协议。因此，指示转发方向的MPLS标 签可以被视为表示OSI级别3网络层目的地地址或者与在OSI级别3网络 层之下的协议层相关的目的地地址。

此后，在本文中，使用缩写注释“L3”和“L2”来分别表示OSI 级别3网络层和OSI级别2数据链路层。注释“在L3之下”被用来表示在 OSI级别3网络层之下的任意OSI协议层。出于清楚的目的，提及“在L3 之下”之处包括L2。

根据本发明的另外一种方法包括：

-在第二网络部件处从数据传输网络接收协议数据单元，

-将所接收的协议数据单元的目的地地址的至少一部分与第一哈 希结果进行比较，所述第一哈希结果中的每一个都是指向作为可经由 数据传输网络进行访问的相对应的一个实体的一部分或者与之相关的 数据项的第一哈希函数的结果，以及

-响应于目的地地址和至少一个第一哈希结果之间的匹配而控制 第二网络部件以对与匹配该目的地地址的第一哈希结果相关的实体提 供访问。

例如，第二网络部件能够通过传送包含可表示可访问实体的数据 的恢复协议数据单元，或者根据协议数据单元所包含的指令控制可表 示可访问实体的过程，或者通过向针对要访问的实体具有更直接访问 的另一网络设备转发协议数据单元来提供对该实体的访问。

在以上所描述的方法中，哈希结果被用作协议数据单元的L3目的 地地址和/或在L3之下的目的地地址的至少一部分。使用哈希结果作为 L3和/或在L3之下的目的地地址的至少一部分，使得可构建路由和转发 表或者其它相对应的协议数据库，以使得存在在物理网络部件中可通 过哈希结果进行寻址的实体的逻辑网络。例如，当新的可访问实体被 添加至数据传输网络时，相对应的哈希结果能够被广告至该数据传输 网络的网络部件。由于哈希结果自身构成目的地地址的至少一部分以 及优选地也是源地址的至少一部分，所以在本发明的有利实施例中无 需维护在哈希结果和例如包含可访问实体或与之相关的网络部件的以 太网和/或互联网协议地址之间的关联。在特殊情况下，在存在环形数 据传输拓扑以及无需在环中选择最优传输方向的情况下，每个网络部 件了解该网络部件所包含或与之相关的可访问实体就足以使得该网络 部件能够从环中选取适当协议数据单元。

依据本发明的第二方面，提供了一种适于作为源网络部件进行操 作的新颖的网络部件。该网络部件包括用于连接至数据传输网络的数 据接口，以及处理器，该处理器被配置为：

-将第一哈希函数指向作为要经由数据传输网络访问的实体的一 部分或与之相关的第一数据项，

-控制数据接口以向数据传输网络传送协议数据单元以便访问该 实体，该协议数据单元包括以下目的地地址中的至少一个：L3网络层 目的地地址、与在L3网络层之下的协议层相关的目的地地址，

-将第一哈希函数的结果设置为以下至少一个的至少一部分：L3 网络层目的地地址、L3网络层的协议层相关的目的地地址，以及

-将作为要访问的实体的一部分或者与之相关的数据设置为协议 数据单元的有效载荷数据的至少一部分。

依据本发明的第三方面，提供了一种适于作为目的地网络部件进 行操作的新颖的网络部件。该网络部件包括用于从数据传输网络接收 协议数据单元的数据接口，以及处理器，该处理器被配置为：

-将所接收的协议数据单元的目的地地址的至少一部分与第一哈 希结果进行比较，所述第一哈希结果中的每一个都是指向作为可经由 数据传输网络进行访问的相对应的一个实体的一部分或者与之相关的 数据项的第一哈希函数的结果，该目的地地址是以下之一：L3网络层 目的地地址，与在L3网络层之下的协议层相关的目的地地址，以及

-响应于目的地地址和至少一个第一哈希结果之间的匹配而控制 该网络部件以对与匹配该目的地地址的第一哈希结果相关的实体提供 访问。

依据本发明的第四方面，提供了一种用于对适于对作为源网络部 件进行操作的网络部件进行控制的新颖的计算机程序。该计算机程序 包括计算机可执行指令，用于控制可编程处理器以：

-将第一哈希函数指向作为要经由数据传输网络访问的实体的一 部分或与之相关的第一数据项，

-控制网络部件的数据接口以向数据传输网络传送协议数据单元 以便经由数据传输网络访问该实体，该协议数据单元包括以下目的地 地址中的至少一个：L3网络层目的地地址、与在L3网络层之下的协议 层相关的目的地地址，

-将第一哈希函数的结果设置为以下至少一个的至少一部分：L3 网络层目的地地址，与在L3网络层之下的协议层相关的目的地地址， 以及

-将作为要访问的实体的一部分或者与之相关的数据设置为协议 数据单元的有效载荷数据的至少一部分。

依据本发明的第五方面，提供了一种用于对适于对作为目的地网 络部件进行操作的网络部件进行控制的新颖的计算机程序。该计算机 程序包括计算机可执行指令，用于控制可编程处理器以：

-将所接收的协议数据单元的目的地地址的至少一部分与第一哈 希结果进行比较，所述第一哈希结果中的每一个都是指向作为可经由 数据传输网络进行访问的相对应的一个实体的一部分或者与之相关的 数据项的第一哈希函数的结果，该目的地地址是以下之一：L3网络层 目的地地址、与在L3网络层之下的协议层相关的目的地地址，以及

-响应于目的地地址和至少一个第一哈希结果之间的匹配而控制 该网络部件以对与匹配该目的地地址的第一哈希结果相关的实体提供 访问。

依据本发明的第六方面，提供了一种新颖的计算机程序产品。该 计算机程序产品包括利用根据本发明第四方面的计算机程序和/或根据 本发明第五方面的计算机程序进行编码的例如光盘“CD”的非易失性 计算机可读介质。

本发明的多个示例性实施例在所附的从属权利要求中进行描述。

当结合附图进行阅读时，本发明的关于构造以及关于操作方法的 各个示例性实施例连同其另外的目标和优势一起将从以下对具体示例 性实施例的描述而得到最佳理解。

动词“包括”在本文中作为开放式限制来使用，其并不排除也不 要求存在未引用特征。除非另外明确指出，否则从属权利要求中所引 用的特征可互相自由组合。

附图说明

以下参考附图更为详细地对本发明的示例性实施例及其优势进行 解释，其中：

图1示出了包括根据本发明示例性实施例的网络部件的数据传输 网络的示意图，

图2示出了包括根据本发明示例性实施例的网络部件的数据传输 网络的示意图，

图3示出了根据本发明示例性实施例的网络部件的示意图，和

图4a和4b示出了根据本发明示例性实施例的用于在数据传输网络 中提供基于内容的寻址能力的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了包括根据本发明示例性实施例的网络部件101、102、 103和104的数据传输网络100的示意图。网络部件101-104如图1所 示利用数据传输链路互相连接。网络部件可以是例如IP（互联网协议） 路由器、多协议标签交换“MPLS”节点和/或以太网交换机。每个网络 部件可以由单个装置或多个装置的组合所构成。在图1所示的示例性 情形中，终端设备105连接至网络部件101，以及外部存储器120和 121分别连接至网络部件102和103。出于说明的目的，假设网络部件 101适于作为源网络部件进行操作，其向数据传输网络传送协议数据单 元“PDU”以便例如向终端设备105的用户提供对数据传输网络中所 维持的实体的访问。该协议数据单元可以是例如IP数据分组或以太网 数据帧。还假设网络部件103适于作为目的地网络部件进行操作，其 接收以上所提到的协议数据单元以及例如向终端设备105的用户提供 对实体的访问。还假设网络部件102和104适于直接或经由数据传输 网络的其它网络部件向网络部件103转发以上所提到的协议数据单元。

例如但并非必要地，以上所提到的数据传输网络中所维持的可访 问实体可以是：

-数据文件，

-层级数据结构的数据部件，

-表示例如所测量温度的动态数据的数据向，

-经由数据传输网络进行控制和/或监视的过程或补丁工作，或者

-经由数据传输网络使用、控制和/或监视的网络部件或另一设备。

例如但并非必要地，对实体提供访问可以意味着：

-从网络部件103向终端设备105传输数据文件，

-基于从网络部件101传输至网络部件103的协议数据单元所承 载的数据，控制由网络部件103或连接至网络部件103的设备所运行 的过程或补丁工作，

-从网络部件103向终端设备105传输与过程相关的状态信息，

-从网络部件103向终端设备105传输表示例如所测量温度的动 态数据的数据项，

-基于从网络部件101传输至网络部件103的协议数据单元所承 载的数据在层级数据结构中进行浏览，

-从网络部件103向终端设备105传输层级数据结构的数据部件，

-从网络部件103向终端设备105传输指示网络部件103或连接 至该网络部件的设备的状态的数据项，和/或

-基于从网络部件101传输至网络部件103的协议数据单元所承 载的数据，使用、控制和/或监视网络部件103或连接至该网络部件的 设备。

图3示出了根据本发明示例性实施例的网络部件的示意图。首先 考虑图3表示图1所示的网络部件101的情形。该网络部件包括适于 连接至数据传输网络300的数据接口301。该数据接口包括一个或多个 进入端口310和311，以及一个或多个外出端口312和313。此外，数 据接口可以包括用于连接至外部存储器314或其它外部设备的数据端 口。该网络部件包括处理器302，其被配置为控制数据接口301以向数 据传输网络传送协议数据单元以便访问数据传输网络中所维持的实 体。处理器302被配置为将第一哈希函数指向作为要经由数据传输网 络进行访问的实体的一部分或者与之相关的第一数据项。例如但并非 必要地，该第一数据项可以是：

-数据文件的名称或另一标识符，

-层级数据结构的名称或带有层级数据结构的数据部件的标识符 的另一层级数据结构的标识符，

-例如所测量温度的动态数据的另一标识符或名称，

-经由数据传输网络进行控制和/或监视的过程或补丁工作的另一 标识符或名称，或者

-经由数据传输网络使用、控制和/或监视的网络部件或另一设备 的另一标识符或名称。

例如，第一哈希函数可以是美国国家标准技术研究所“NIST”作 为美国联邦信息处理标准“FIPS”所发布的安全哈希算法1“SHA-1、 SHA-2或SHA-3”。

处理器302被配置为将第一哈希函数的结果设置为协议数据单元 的开放系统互连“OSI”L3网络层目的地地址的至少一部分和/或在OSI L3网络层之下的协议层相关目的地地址的至少一部分。在OSI L3网络 层之下的协议层相关的目的地地址“在L3之下的目的地地址”例如可 以是OSI L2链路层目的地地址，其进而例如可以是以太网帧的目的地 地址。例如，L3网络层目的地地址可以是IP数据分组的目的地地址。 应当注意的是，协议数据单元并非必要包括L3和在L3之下的目的地 地址。使用哈希结果作为L3和/或在L3之下的目的地地址的至少一部 分使得可能构建路由和转发表或其它相对应的协议数据库，以使得存 在在网络部件101-104中可通过哈希结果寻址的实体的逻辑网络。例 如，当新的可访问实体被添加至数据传输网络时，相对应的哈希结果 可以被广告至数据传输网络的网络实体。

在根据本发明示例性实施例的网络实体中，处理器302被配置为 将第二哈希函数指向作为要访问实体的一部分或者与之相关的第二数 据项，以及将第二哈希函数的结果设置为部分由第一哈希函数的结果 所构成的目的地地址的另一部分。这使得可能例如在要访问的实体是 例如层级数据结构的层级结构的情况下实施层级寻址。第一数据项可 以与比第二数据项更高的层级级别相关。例如，层级数据结构可以是 “公司A的顾客”-“居住在国家B的公司A的顾客”-“居住在国家 B以及属于年龄群体C的公司A的顾客”。在这种情况下，L3和/或在 L3之下的目的地地址可以包括通过将第一哈希函数指向表示短语“公 司A的顾客”的位串而获得的第一哈希结果H₁，通过将第二哈希函数 指向表示短语“国家B”而获得的第二哈希结果H₂，以及通过将第三 哈希函数指向表示短语“年龄群体C”的位串而获得的第三哈希结果 H₃。基于该L3和/或在L3之下的目的地地址进行的路由可以是分层级 的以使得协议数据单元基于H₁而被转发至数据传输网络的某个区域， 以及在该区域内，该协议数据单元基于H₂而被转发至某个子区域，以 及在该子区域内，基于H₃而被转发至某个网络部件。因此，可能针对 层级数据结构构件可缩放数据库以使得该层级结构的不同分支能够位 于数据传输网络的不同区域。以上所提到的第一、第二和第三哈希函 数可以是相同的哈希函数，或者它们中的两个或全部可以是互相不同 的哈希函数。

在根据本发明示例性实施例的网络部件中，处理器302被配置为 将作为要访问实体的一部分或者与之相关的数据项设置为协议数据单 元的有效载荷数据的至少一部分。在进行接收的网络部件处，该数据 项能够被用于检测是否发生了哈希冲突。例如，该数据项可以包括一 个或多个例如文件名称的位串，其被用作输入数据以便获得构成L3和 /或在L3之下的目的地地址的至少一部分的一个或多个哈希结果。在哈 希函数减少信息时，存在还有另一个位串给出相同哈希结果的风险。 因此，接收网络部件处目的地地址和哈希结果之间的匹配并不保证可 在接收网络部件处获得所期望实体。接收网络部件可以被配置为将以 上所提到的数据项与表示可在接收网络部件处获得的实体的位串进行 比较。如果目的地地址与哈希结果相匹配但是数据项与任意该位串都 不匹配，则发生了哈希冲突以及协议数据单元必须被转发至另一网络 部件。然而，另一方面，目的地地址和哈希结果之间的不匹配保证了 在接收网络部件处无法获得所期望实体。因此，仅需要在目的地地址 与接收网络部件处的一个哈希结果相匹配的情况下才需要对有效载荷 数据中所承载的数据项进行更为耗时的检查。

在根据本发明示例性实施例的网络部件中，处理器302被配置为 将哈希函数指向以上所提到的作为要访问实体的一部分或与之相关的 数据项，以及将该哈希函数的结果设置为协议数据单元的有效载荷数 据的至少一部分。但是，以上所提到的数据项并不必要被设置为有效 载荷数据的另一部分。该哈希函数是使得其结果比目的地地址中所使 用的哈希结果包含更多的比特。因此，有效载荷数据中所承载的哈希 结果比目的地地址中所使用的哈希结果包含更多信息，以及因此有效 载荷数据中所承载的哈希结果能够被用于检测目的地地址中的哈希冲 突。

在根据本发明示例性实施例的网络部件中，处理器302被配置为 将哈希函数指向标识网络部件的数据项，以及将该哈希函数的结果设 置为以下至少一个的至少一部分：

-要传送至数据传输网络以便访问要访问的实体的协议数据单元 的OSI L3网络层源地址，

-协议数据单元的例如OSI L2数据链路层的在L3之下的OSI协

议层源地址。

网络部件自身也是可经由数据传输网络进行访问的实体，以及因 此标识该网络部件的数据项的哈希结果能够被用作该网络部件的L3和 /或在L3之下的目的地地址。

在根据本发明示例性实施例的网络部件中，处理器302被配置为 基于包含哈希结果的L3或在L3之下的目的地地址而从网络部件的外 出端口312和313中选择一个或多个外出端口。过程器302被配置为 控制所选择的一个或多个外出端口以向数据传输网络传送协议数据单 元。外出端口的选择可以基于将哈希结果与适当外出端口相关联的路 由表。该路由表可以基于在可访问实体中出现变化时被发送至该网络 部件的广告消息而构建。图1所示的网络部件102和104可以是根据 本发明实施例的网络部件。

在根据本发明示例性实施例的网络部件中，如图3所示的处理器 302被配置为在该网络部件处从图1中以云图示的外部数据传输系统 120所接收的协议数据单元中读取数据项。该处理器被配置为将第一哈 希函数指向所读取数据项，以及将第一哈希函数的结果设置为该协议 数据单元的OSI L3网络层目的地地址的至少一部分和/或与在OSI L3 网络层之下的协议层相关的目的地地址的至少一部分。该处理器被配 置为将协议数据单元转发至图1所示的数据传输网络100。外部数据传 输系统例如可以是公众互联网。图1所示的网络部件101可以作为数 据传输网络100和外部数据传输系统120之间的网关进行操作。网络 部件101n可以被配置为例如利用通过将第一哈希函数指向从接收于外 部数据传输系统120的协议数据单元所读取的数据项而获得哈希结果 替代常规IP或互联网地址。

图3所示的网络部件的处理器302可以利用一个或多个处理器电 路来实施，每个处理器电路可以是提供有适当软件的可编程处理器电 路，例如应用专用集成电路“ASIC”的特定硬件处理器，或者例如现 场可编程门阵列“FPGA”的可配置硬件处理器。

接下来，考虑图3图示了图1所示的网络部件103的情形。该网 络部件包括用于从数据传输网络接收协议数据单元的数据接口301以 及处理器302，该处理器302被配置为：

-将所接收的协议数据单元的目的地地址的至少一部分与第一哈 希结果进行比较，所述第一哈希结果中的每一个都是指向作为可经由 数据传输网络进行访问的相对应的一个实体的一部分或者与之相关的 第一数据项的第一哈希函数的结果，该目的地地址是以下之一：OSI L3 网络层目的地地址、与在OSI L3网络层之下的协议层相关的目的地地 址，以及

-响应于目的地地址和至少一个第一哈希结果之间的匹配而控制 该网络部件以对与匹配该目的地地址的第一哈希结果相关的实体提供 访问。

在根据本发明示例性实施例的网络部件中，处理器302被配置为响 应于目的地地址和至少一个第一哈希结果之间的匹配而执行以下动 作：

-将所接收的协议数据单元的目的地地址的至少一部分与第二哈 希结果进行比较，所述第二哈希结果中的每一个都是指向与匹配该目 的地地址的第一哈希结果相关的实体的子实体的一部分或者与之相关 的第二数据项的第二哈希函数的结果，以及

-响应于目的地地址和至少一个第二哈希结果之间的匹配而控制 该网络部件以对与匹配该目的地地址的第二哈希结果相关的子实体提 供访问。

以上所提到的实体具有层级结构以使得可访问实体包括若干可单 独访问的子实体，它们进而可以包括可单独访问的第二级子实体等。

在根据本发明示例性实施例的网络部件中，处理器302被配置为将 协议数据单元的有效载荷数据所包含的数据项与作为要访问的实体的 一部分或者与之相关的第三数据项进行比较。处理器302被配置为响应 于第三数据项和协议数据单元的有效载荷数据所包含的数据项之间不 匹配的情形而使得目的地地址和至少一个第一哈希结果之间的匹配无 效。以上所给出的比较可以被用于检测目的地地址中的哈希冲突。

在根据本发明示例性实施例的网络部件中，处理器302被配置为将 协议数据单元的有效载荷数据所包含的数据项与第三哈希结果进行比 较，该第三哈希结果是指向作为要访问的实体的一部分或者与之相关 的第三数据项的第三哈希函数的结果。处理器302被配置为响应于第三 哈希结果和协议数据单元的有效载荷数据所包含的数据项之间不匹配 的情形而使得目的地地址和第一哈希结果中的至少一个之间的匹配无 效。第三哈希函数的结果比第一哈希函数的结果包含更多比特，因此 以上所给出的比较可以被用于检测目的地地址中的哈希冲突。

以上所提到的第三数据项例如可以是：

-作为第一哈希函数的输入的第一数据项，

-作为能够在可访问实体具有层级结构时使用的第二哈希函数的 输入的第二数据项，或者

-第一和第二数据项的串接。

在根据本发明示例性实施例的网络部件中，处理器302被配置为响 应于目的地地址和第一哈希结果之一之间的匹配而执行以下动作：

-将与所匹配的第一哈希结果相关的实体的至少一部分设置为另 一协议数据单元的有效载荷数据的至少一部分，

-将所接收的协议数据单元的源地址设置为所述另一协议数据单 元的目的地地址，以及

-控制该数据结构以向数据传输网络传送所述另一协议数据单 元。

例如，所述另一协议数据单元可以包含响应于从网络部件101传输 至网络部件103的协议数据单元所表示的请求而被输送至图1所示的网 络部件101的数据文件或数据文件的一部分。

在根据本发明示例性实施例的网络部件中，图3的处理器302被配 置为将控制动作指向与所匹配的第一哈希结果相关的实体。该实体例 如可以是在网络部件103或连接至网络部件103的设备中运行的处理或 补丁工作。

在根据本发明示例性实施例的网络部件中，处理器302被配置为基 于所匹配的第一哈希结果从数据接口301的外出端口中选择至少一个 外出端口，以及控制所选择的一个或多个外出端口向数据传输网络转 发所接收的协议数据单元。在这种情况下，网络部件103能够作为转发 网络部件进行操作。

图2示出了设有根据本发明示例性实施例的网络部件201、202、203 和204的数据传输网络的示意图。网络部件201-204与数据传输链路进行 连接以构成环形数据传输拓扑，如图2所示，其包括两个并行的传输环 215和216。在图2所示的示例性情形中，终端设备205连接至网络部件 201，以及外部存储器220和221分别连接至网络部件203和204。网络部 件例如可以是IP（互联网协议）路由器、多协议标签交换“MPLS”节 点和/或以太网交换机。每个网络部件可以由单个装置或多个装置的组 合所构成。

每个网络部件210-204包括处理器，其被配置为将该网络部件作为 环形数据传输拓扑的一部分进行操作。在例如传输方向可以在所有时 间都相同的无需在选择最优传输方向的特殊情况下，每个网络部件了 解该网络部件所包含或与之相关的可访问实体就足以使得所考虑的网 络部件能够从环中获取适当协议数据单元。在这种情况下，协议数据 单元经由预先确定的外出端口而被传送至其它网络部件。在存在诸如 图2所示的传输环215和216的两个或更多个并行传输环的情况下，存在 预先确定的经由其向其它网络部件传送协议数据单元的外出端口集 合。网络部件也可能被配置为在向源自于另一网络部件的协议数据单 元发送回复时基于协议数据单元的源地址以及例如向环中的其它网络 部件指示跳数的路由数据来选择最优传输方向。从部署自行治愈以及 从故障网络部件自动切换至备用网络部件的观点来看，该环形数据传 输拓扑是有利的。

图4a和4b示出了用于在数据传输网络中提供基于内容的寻址能力 的本发明示例性实施例的方法的流程图。图4a中所示的方法包括以下 动作：

-动作401：将第一哈希函数指向作为要经由数据传输网络访问的 实体的一部分或与之相关的第一数据项，

-动作402：将第一哈希函数的结果设置为以下目的地地址中的至 少一个的至少一部分：开放系统互连“OSI”L3网络层目的地地址、与 在OSI级别3网络层之下的协议层相关的目的地地址，以及

-动作403：从第一网络部件向数据传输网络传送协议数据单元以 便经由该数据传输网络访问该实体，该协议数据单元包括L3网络层目 的地地址和/或与在L3网络层之下的协议层相关的目的地地址。

图4b中所示的方法包括以下动作：

-动作404：在第二网络部件从数据传输网络接收协议数据单元，

-动作405：将所接收的协议数据单元的目的地地址的至少一部分 与第一哈希结果进行比较，所述第一哈希结果中的每一个都是指向作 为可经由数据传输网络进行访问的相对应的一个实体的一部分或者与 之相关的数据项的第一哈希函数的结果，以及

-动作406：响应于目的地地址和至少一个第一哈希结果之间的匹 配而控制第二网络部件以对与匹配该目的地地址的第一哈希结果相关 的实体提供访问。

根据本发明示例性实施例的方法包括响应于目的地地址和至少一 个第一哈希结果之间的匹配而执行以下动作：

-将所接收的协议数据单元的目的地地址的至少一部分与第二哈 希结果进行比较，所述第二哈希结果中的每一个都是指向与匹配该目 的地地址的第一哈希结果相关的实体的子实体的一部分或者与之相关 的第二数据项的第二哈希函数的结果，以及

-响应于目的地地址和至少一个第二哈希结果之间的匹配而控制 该网络部件以对与匹配该目的地地址的第二哈希结果相关的子实体提 供访问。

根据本发明示例性实施例的方法包括：

-将所接收的协议数据单元的有效载荷数据所包含的数据项与作 为要访问实体的一部分或者与之相关的第三数据项进行比较，以及

-响应于第三数据项和协议数据单元的有效载荷数据所包含的数 据项之间不匹配的情形而使得目的地地址和第一哈希结果中的至少一 个之间的匹配无效。

根据本发明示例性实施例的方法包括：

-将协议数据单元的有效载荷数据所包含的数据项与第三哈希结 果进行比较，该第三哈希结果是指向作为要访问的实体的一部分或者 与之相关的第三数据项的第三哈希函数的结果，以及

-响应于第三哈希结果和协议数据单元的有效载荷数据所包含的 数据项之间不匹配的情形而使得目的地地址和第一哈希结果中的至少 一个之间的匹配无效，第三哈希函数的结果比第一哈希函数的结果包 含更多比特。

在根据本发明示例性实施例的方法中，例如但并非必要地，要经 由数据传输网络访问的实体是以下之一：数据文件、层级数据结构的 数据部件、要经由数据传输网络控制的过程、要经由数据传输网络控 制的设备。

一种根据本发明示例性实施例的计算机程序包括用于对适于作为 源网络部件进行操作的网络部件进行控制的软件模块。该软件模块包 括计算机可执行指令，用于控制可编程处理器以：

-将第一哈希函数指向作为要经由数据传输网络访问的实体的一 部分或与之相关的第一数据项，

-控制网络部件的数据接口向数据传输网络传送协议数据单元以 便经由该数据传输网络访问该实体，该协议数据单元包括至少一个以 下目的地地址：L3网络层目的地地址、与在L3网络层之下的协议层相 关的目的地地址，以及

-将第一哈希函数的结果设置为以下至少一个的至少一部分：L3 网络层目的地地址，与在L3网络层之下的协议层相关的目的地地址。

一种根据本发明示例性实施例的计算机程序包括用于对适于作为 目的地网络部件进行操作的网络部件进行控制的软件模块。该软件模 块包括计算机可执行指令，用于控制可编程处理器以：

-将目的地地址的至少一部分与第一哈希结果进行比较，所述第 一哈希结果中的每一个都是指向作为可经由数据传输网络进行访问的 相对应的一个实体的一部分或者与之相关的数据项的第一哈希函数的 结果，该目的地地址是以下之一：L3网络层目的地地址、与在L3网络 层之下的协议层相关的目的地地址，以及

-响应于目的地地址和至少一个第一哈希结果之间的匹配而控制 网络部件以对与匹配该目的地地址的第一哈希结果相关的实体提供访 问。

例如，该软件模块可以是利用适当编程语言以及利用适用于该编 程语言的编译器和可编程处理器而实现的子程序或函数。

根据本发明实施例的计算机程序产品包括利用根据本发明实施例 的计算机程序进行编码的例如光盘（“CD”）的计算机可读介质。

根据本发明实施例的信号被编码以承载定义根据本发明实施例的 计算机程序的信息。

以上所给出的描述中所提供的具体示例并不应当被理解为对所附 权利要求的范围和/或应用性进行限制。