[发明专利]一种基于内容中心网络的拥塞控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别涉及一种基于内容中心网络的拥塞控制方法。

背景技术

互联网在过去几十年中有巨大的发展，传统互联网主要关注于端到端的通信，而如今的互联网主要关注于内容的分发与获取。在这种前提下，内容中心网络（CCN，Content-Centric Network）应运而生。CCN是一种全新的网络架构，它完全抛弃了IP网络用IP地址为每个主机命名的方式。CCN不对主机命名，而是对内容进行命名。在CCN网络中，每个文件被拆分成若干个大小固定的块（Chunk），每个块被分配一个固定的名字，如：ccnx://hpnl.ioa.ac.cn/video/filename/_chunknum/_timestamp。CCN中有两种数据包，请求包（Interest）与数据包（Data）。Interest包中包含内容名与其他相关信息（如版本、权限等），而Data包中包含内容名、其他相关信息与负载。

CCN路由器与传统路由器不同：CCN路由器具有缓存功能（内容缓存在Content Store中），它能够按照一定的策略对经过它的Data包进行缓存；另外，CCN路由器对Interest包按照名字进行路由（其转发信息表（FIB）保存有名字与接口的对应信息），对Data包按照Interest包相反的路径传送（等待请求表（PIT）中保存有此Interest的状态信息）。

在CCN网络的运行过程中，终端用户发出Interest包，CCN路由器根据名字对此Interest包进行路由，如果在路由路径中的某个路由器节点上的缓存中有此内容，则直接返回相应Data包，如果沿途路由器上都没有此内容，则此Interest最终被转发到终端服务器上。终端服务器返回此内容，沿途路径上的路由器则会对此内容进行缓存，如果路由器再次收到此Interest包，则可以直接返回Data。因此，CCN网络节省了用户下载时间、减少了资源的重复传输。

为了使网络能够高效运行，必须对网络进行拥塞控制。在CCN网络中已经提出的拥塞控制方法主要有两种：

1、参考文献1《N.Rozhnova and S.Fdida,“An effective hop-by-hop interest shaping mechanism for ccn communications,”inIEEE NOMEN Workshop,co-located with INFOCOM,2012》提出的方法是网络中各节点（包括终端与路由器）按照自己当前的信息（队列长度、出口带宽、RTT(Round-Trip Time，往返时延)）对将来的拥塞情况做出动态预测，根据预测结果调整其此刻发送Interest的速率，进而控制Data的接收速率，达到消除网络拥塞的目的。

图1为此类方法在运行过程中的示意图。如图1所示，C(t)表示t时刻节点向外发送Data的可用带宽，e(t)表示t时刻节点缓存中的Data数量，B表示缓存大小，r是设置的一个阈值。A（t）表示Interest从此节点发出到收到相应Data的延迟。γ（t）表示t时刻Interest发送速率。该方法所提出的调整Interest发送速率的公式如下：

γ(t)=C(t)+hr-e(t)A(t),]]>

其中，h为设置的一个权重值。