命名数据网络

摘要： 针对命名数据网络(NDN)中典型LRU和FIFO缓存替换策略只考虑单一影响因素时间新进度,无法区分内容的请求频率是高是低,存在流行内容被非流行内容驱逐的问题,为实现高效的NDN缓存替换,提出了一种基于熵的概率缓存替换策略(EPR)。该策略在数据包原有格式基础上进行拓展,增加3个字段分别记录缓存内容大小、内容流行度和请求代价;然后使每个路由节点在需要替换数据包时,统计该节点所有数据包携带的这3个字段的信息,根据属性值和分配的属性权重计算每个数据包的熵权重值和替换概率;最后基于计算的替换概率进行缓存内容的替换。实验结果表明,相较于常见的NDN缓存替换策略,该策略能有效提高平均缓存命中率,降低平均请求时延。

摘要： 为提高安全汇播通信的传输效率,基于命名数据网络(named data networking, NDN),通过修改兴趣包命名与待定判决表结构,设计了具备缓存能力的新型汇播网络架构。在此基础上,结合同态加密技术,提出了一种基于边缘同态重加密的NDN安全汇播机制。该机制利用同态加密解决隐私数据汇聚问题,利用边缘重加密实现网内汇聚密文的重用,提高了汇播效率。仿真结果表明:与传统以用户公钥进行同态加密的SDA算法相比,在多用户数据获取场景,提出的算法数据获取时延较小,网络性能改善明显。

摘要： 针对命名数据网络中的数据拥塞控制问题,提出了一种基于即时调整兴趣包发送速率的显式拥塞控制方法.当网络发生拥塞时,通过计数器和整形队列对贪婪流的速率进行限制,并更新兴趣包中的拥塞信息域将其逐跳反馈给下游路由节点;通过数据包将拥塞信息反馈给内容请求者,内容请求者据此调整兴趣包发送速率.同时引入延时差值来对不同数据流进行优先级的划分,保证了不同数据流的服务质量.基于ndnSIM 2.0的实验结果表明:该方法能在有效提高瓶颈链路利用率的同时实现较低的丢包率.

摘要： 针对命名数据网络(named data networking,NDN)传统缓存策略存在缓存命中率较低、平均路由跳数较高的问题,提出了面向提高缓存命中率的缓存优化策略。对于每个路由节点,结合当前已缓存内容块的命中次数,以及请求命中的时间特性计算各个内容块的动态优先权值;然后根据此值进行缓存内容块的替换,保留当前请求率高且预计未来请求率高的内容块。在此基础上,根据内容请求路径上各路由节点缓存内容的优先权平均值,设计了高优先权缓存决定策略,从而选择合理的缓存放置节点。仿真实验结果表明,相较于典型的NDN缓存策略,该策略能有效提高缓存命中率,降低平均请求跳数。

摘要： 虽然缓存内容复用是命名数据网络的显著特征,但是传统方法的缓存内容利用率并不理想.为了提高命名数据网络中缓存内容的利用率,提出了一种基于缓存价值的缓存策略.本缓存策略在保证内容流行度和兴趣源距离外,还充分考虑了缓存内容大小及多样性因素,由此可有效优化缓存空间,提升缓存的价值.此外,还设计了相应的缓存内容定期更新策略.对比实验结果表明,提出的缓存策略与经典的缓存策略相比,可以有效提高缓存内容的命中率、降低内容平均访问时延和平均路由跳数.

摘要： 命名数据网络采用由内容请求者驱动的通信机制,针对转发过程中路由准确性问题现有研究并没有给出具体解决方案。本文提出了一种多因素综合考虑的蚁群路由优化算法。借鉴传统蚁群生态行为和遗传算法中的精英策略,综合考虑了各节点之间路径上的信息素浓度、邻居节点间路径长度以及请求节点与转发节点间的内容相似度等因素,采用可选下一跳方法将兴趣蚂蚁往高概率节点进行转发方式来确定最佳的兴趣蚂蚁路由路径;利用内容聚合和节点转换控制的方法进行拥塞控制保证网络传输的稳定性。仿真实验结果表明,在有限网络空间资源条件下,兴趣蚂蚁请求数量增加到一定阈值时,本算法对比蚁群算法平均路由命中率提高了14%,平均路由时延降低了25%,可以更有效避免网络拥塞。

摘要： 命名数据网络(NDN)基于内容名称进行路由,且节点配备一定的缓存能力,故在架构上更易与边缘计算结合。首先,提出一个在NDN中实现网络、计算和缓存动态协调的综合框架。其次,针对不同区域内容流行度的差异性,提出基于矩阵分解的局部内容流行度预测算法;以最大化系统运营收益为目标,利用深度强化学习解决计算和缓存资源分配以及缓存放置策略的联合优化问题。最后,在ndnSIM中构建仿真环境,实验证明所提方案在提高缓存命中率、降低平均时延和远程服务器负载等方面具有明显优势。

摘要： 车辆命名数据网络(VNDN)是将命名数据网络(NDN)与车辆自组织网络(VANETs)有机结合起来的一种新型网络架构,其信息共享方式由传统网络的地址转变为内容.当前的VNDN网络中,车辆查找内容主要通过泛洪兴趣包的方式,会消耗较多的网络资源,造成大量延迟.针对此问题,提出了一种基于多准则决策的兴趣包转发方法,该方法借鉴TOPSIS理论优势,选择特定车辆转发兴趣包,从而有效利用了网络资源.实验结果表明:所提方法在车辆获取特定信息时,在网络时延以及丢包率方面均体现出一定优势.

摘要： 为了解决当前命名数据网络(Named Data Network)中的传统缓存决定策略如LCE (Leave Copy Everywhere)、LCD(Leave Copy Down)、Prob (Copy with Probability)中存在的由于路由器缓存利用不合理导致的路由器缓存命中率过低,及满足用户请求所需跳数过多导致的时延过大等问题,提出一种基于缓存价值的缓存策略。该策略结合兴趣包路由跳数与所请求数据包大小,以及兴趣包所经过路由节点缓存情况,计算数据包缓存价值,由此将数据包缓存在合适的节点,以提高缓存命中率。在此基础上考虑下游节点的过滤效应,提出相对于传统缓存替换策略LRU、LFU的基于动态缓存价值的缓存替换策略,以进一步提高缓存命中率。经过大量仿真对比实验,验证了本文提出算法的有效性及可用性。

摘要： 网络流量预测是提高网络服务质量,提高拥塞控制效率的关键环节。命名数据网络作为新兴网络架构,其内容源与位置无关的特性使得TCP/IP网络中的拥塞控制方法不再适用,而且目前基于神经网络的流量预测方法只是研究预测模型性能的优化,使用的训练数据只考虑了单一的接口流量这一简单的维度,未考虑不同类型的数据包和出接口队列长度等参数对未来流量变化的影响,导致流量预测不够精准。文章提出一种应用于命名数据网络的基于长短期记忆网络的流量预测方法,将单一的流量特征值扩展到与链路流量相关的多维变量,实现了命名数据网络节点接收流量的预测,可用于命名数据网络流量的精准控制,避免网络拥塞。实验验证表明,与仅使用链路流量作为特征值的传统预测方法相比,预测精度有较大幅度的提高。

摘要： 命名数据网络(NDN)作为新兴的下一代网络体系结构,支持网络缓存和多路径传输,但由于节点间协调的复杂性,两者未能充分结合以发挥NDN高效传输内容的潜力.网络编码(NC)允许网络节点对多个报文再编码,由此产生的随机性使网络可从多数据源并行传输数据,简化节点间协调.提出基于网络编码的NC-NDN系统模型,通过设计具体的报文格式,报文的转发处理流程以及缓存替换策略以充分发挥NDN网络缓存和多路径传输的优势.实验结果表明,NC-NDN系统可提高网络传输数据内容的性能.

摘要： 车载自组织网络(VANET)是一个高度动态的通信网络,设计稳定的数据分发机制是一个很大的挑战.将关注数据内容的命名数据网络(NDN)应用于车载自组织网络中,能有效缓解网络拓扑频繁变化所带来的问题.首先,优化命名数据网络的消息类型和数据结构;然后,结合车载自组织网络的特性,提出根据路段建立路由的方式,减少数据分发的开销.仿真实验结果表明,所提出的基于命名数据网络的车载自组织网络数据分发机制与应用于车载自组织网络数据分发的传统命名数据网络算法对比,数据转发平均命中率(AHR)提高大约53个百分点,平均转发次数减少大约0.4.因此提出的基于命名数据网络的车联网数据分发机制,采用新的路由方式,能够提高数据分发效率.

摘要： 命名数据网络(named data network,NDN)以数据为中心,旨在替代当前以主机为中心的IP架构,克服地址枯竭以及提高网络的通信性能,近年来越来越受到关注。在NDN网络中,用户可以从附近缓存信息的路由节点获得信息副本。尽管这种方式可以避免从数据源处获得所需信息,但是这种非端到端的通信模式会面临消息可靠性问题。本文针对这一安全问题,提出一种安全的轻量消息认证机制。该机制对缓存中的数据进行认证,确保数据的认证性和完整性,防止消息篡改、伪造。本文提出的机制是基于PKI,结合短签名和批认证技术,允许路由器同时认证多个数据包从而减少认证时间。同时对该机制的安全性和效率进行分析。

摘要： 命名数据网络是为改善当前互联网在拥塞控制、移动性、安全性等方面的不适应性而提出的一种新型网络.网络关注的核心是消息的内容,消息在网络中基于名字路由,不携带消息的源地址与目的地址,在一定程度上保护了用户的隐私.但是由于语义丰富的名字,该网络也引入了一系列隐私问题,比如在非机密信息共享情况下,攻击者可以轻易地对请求者与其行为进行关联,对请求包与可以产生对应内容的发布者进行关联.本文提出了一个基于命名数据网络的错误容忍的匿名路由方案,它建立在洋葱路由之上,但用一系列群来代替洋葱路由中的代理节点,群中的所有节点都可充当匿名路由器对请求包进行解密和转发,很大程度上降低了请求包传递失败的概率.最后通过分析其安全性和性能,证明了方案在匿名性和性能上的优势.

摘要： 转发策略是命名数据网络(NDN,named data networking)中的一个重要研究问题.首先对网络拓扑建模分析,给出连接度的定义,用于区分不同网络结构.然后比较不同转发策略在不同网络拓扑下的性能变化,定量分析不同转发策略的适应度,从而可以根据实际情况选择不同的转发策略,提高了系统的可靠性.最后通过NDNsim仿真软件分析了NDN多种转发策略和多种网络拓扑情况下的性能.

摘要： 本发明提供了一种结合命名数据网络和路名的车载网络数据分发路由维护方法，该方法采用近年新兴的命名数据网络技术，结合车载自组织网络的路段信息，维护数据分发的路由表格，达到低链路消耗的情况下实现高效率的稳定数据分发。

摘要： 本发明公开了一种命名数据网络的多维命名支持方法，该方法针对物联网数据的多维特征，提出一种命名数据网络的多维数据命名支持方法，通过多维命名中间件架构和一维多组件离散化原始命名机制设计，在不改变NDN一维命名和网络层最长前缀匹配的前提下为NDN增加多维数据支持能力；通过引入内容智慧感知与名字动态映射机制实现用户多维内容请求到一维内容请求的优化翻译，从而降低网络负载和内容获取时延，提升用户体验。

摘要： 本发明涉及一种针对数据分片的命名数据网络连续数据推送方法，属于计算机网络数据传输技术领域。包括a)设置NDN各结点名称和位置信息及结点间连接链路b)结点相互通告链路状态并建立链路状态数据库c)结点交换链路状态数据库信息并汇总全网链路状态信息d)数据源结点向全网通告持有数据内容名称e)各结点计算到达其他结点和获取数据内容的最优路径并写入FIB表f)数据源发送推送请求兴趣包及用户回复推送应答数据包g)用户发送数据请求兴趣包及数据源回复推送数据包h)用户计数并接收推送数据包i)用户清点校验推送数据包并发送重传请求兴趣包及数据源重传部分推送数据包。实现了数据包的连续推送并降低了链路和带宽消耗。

摘要： 本发明适用于计算机技术领域，提供了一种命名数据网络系统及其数据传输方法与装置，包括：消费者节点，用于发送传输建立连接流兴趣包；发送传输开始流兴趣包；中间路由节点，用于转发传输建立连接流兴趣包；返回响应数据包；转发传输开始流兴趣包；生产者节点，用于建立生产者节点流控制表，并返回响应数据包；确定对应的数据包传输序列信息，并将多个数据包依次传回。本发明提供提供的命名数据网络系统，采用数据流控制的方式，为流数据包分配数据传输流序号与数据包传输序列信息，消费者只需依次发送两个兴趣包：传输建立连接流兴趣包和传输开始流兴趣包，生产者就会把所有的流数据按顺序逐包发送给消费者，实现一次拉取回全部的数据。

摘要： 本发明公开了命名数据网络中一种降低冗余数据包传输方法，当消费者节点获取到第一个回溯回来的数据包后，通过获取回溯回来的数据包名称，利用该名称生成并发送特殊兴趣包阻断网络中冗余数据包的回溯来实现。本发明在命名数据网络中，在多播转发策略下消费者节点获取兴趣请求数据时，当消费者节点收到第一个回溯回来的数据包后，通过生成并转发特殊兴趣包的方式，阻断其它路径关于该兴趣请求冗余数据包的回溯。通过增加传输占用较小流量的兴趣包，降低相同数量占用较大流量的数据包。从而实现降低网络中冗余数据包的传输，节约了网络流量，提升了NDN网络整体性能。

摘要： 本发明提供了一种结合命名数据网络和路名的车载网络数据分发路由维护方法，该方法采用近年新兴的命名数据网络技术，结合车载自组织网络的路段信息，维护数据分发的路由表格，达到低链路消耗的情况下实现高效率的稳定数据分发。

摘要： 本发明公开了一种命名数据网络的多维命名支持方法，该方法针对物联网数据的多维特征，提出一种命名数据网络的多维数据命名支持方法，通过多维命名中间件架构和一维多组件离散化原始命名机制设计，在不改变NDN一维命名和网络层最长前缀匹配的前提下为NDN增加多维数据支持能力；通过引入内容智慧感知与名字动态映射机制实现用户多维内容请求到一维内容请求的优化翻译，从而降低网络负载和内容获取时延，提升用户体验。

摘要： 本发明涉及一种针对数据分片的命名数据网络连续数据推送方法，属于计算机网络数据传输技术领域。包括a)设置NDN各结点名称和位置信息及结点间连接链路b)结点相互通告链路状态并建立链路状态数据库c)结点交换链路状态数据库信息并汇总全网链路状态信息d)数据源结点向全网通告持有数据内容名称e)各结点计算到达其他结点和获取数据内容的最优路径并写入FIB表f)数据源发送推送请求兴趣包及用户回复推送应答数据包g)用户发送数据请求兴趣包及数据源回复推送数据包h)用户计数并接收推送数据包i)用户清点校验推送数据包并发送重传请求兴趣包及数据源重传部分推送数据包。实现了数据包的连续推送并降低了链路和带宽消耗。

摘要： 本发明提供了一种基于车载命名数据网络的数据转发方法及装置，包括：将满足转发条件的邻居车辆节点作为待转发节点；基于邻居车辆节点对应的实时车速确定发送兴趣包的车辆节点当前所处道路的实时密度结果；若为第一交通密度结果，则基于邻居车辆节点的车辆节点间距、邻居车辆节点的未来行驶趋势和邻居车辆节点的节点活跃度确定邻居节点的听等时间，并基于邻居节点的听等时间和待转发节点确定发送兴趣包的车辆节点下一跳的转发节点。本发明能够针对不同交通密度结果自适应的选择转发策略，确定最佳下一跳转发节点，从而显著提高了兴趣包满足率，降低了网络平均时延，提高了吞吐量，提升了网络整体性能。

摘要： 本发明提供一种车载命名数据网络的数据缓存方法、装置及电子设备，车载命名数据网络的数据缓存方法包括：获取网络数据的内容影响因素数据，以及车载命名数据网络的节点影响因素数据；基于所述内容影响因素数据，以及所述节点影响因素数据，得到所述内容影响因素数据与所述节点影响因素数据的关联度；基于所述关联度，执行所述网络数据在车载命名数据网络节点的缓存策略；所述内容影响因素数据包含有网络数据的内容优先级、内容流行度以及内容转发次数中的至少一种；所述节点影响因素数据包含有网络节点的移动相似性、度中心性以及中介中心性中的至少一种。本发明提供的车载命名数据网络的数据缓存方法，可以提高数据传输效率，以及缓存命中率。