一种命名数据网络的缓存策略

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...     

命名数据网络中的一种冗余控制策略

命名数据网络(Named Data Networking, NDN)作为一种新型网络架构,内在地支持多路径转发和网内缓存,使得网络中存在大量冗余数据,会大大增加拥塞可能性。为解决上述问题,以减少兴趣包和数据包的转发数量为出发点,提出了基于扩展链路状态通告(Extended Link State Advertisements, ELSA)的冗余控制算法(ELSA-based Redundant Control, ELSA-RC)。该算法一方面在路由节点新添一个跳数数据库(hopDB)来保存兴趣包的最新跳数,并通过发送ELSA以增强邻居节点的hopDB更新,从而降低兴趣包转发深度;另一方面,基于待定请求表的接口信息和收到的ELSA消息来阻止重复数据包的返回。基于ndnSIM的仿真结果表明：相较传统NDN,采用ELSA-RC后兴趣包和数据包的传输数量分别减少了约15%和26%,平均时延减少了约14%。因此,使用ELSA-RC能显著减少兴趣包和数据包在网络中的无效扩散和重复传输,同时还能降低网络时延,使NDN网络性能得到提高。     

命名数据网络中分组报文缓存优化方法

传统网络缓存系统中数据包级别的缓存难以实现,信息中心网络的出现使这个难题得以缓解,但数据包级别的缓存仍然面临严重的扩展性问题。通过分析当前限制数据包级别缓存实现的若干问题,提出了一种分组报文缓存优化方法。该方法通过根据分组前缀而非单个报文前缀建立索引来减少高速存储器的使用量,同时分组级别的流行度也用于优化缓存决策。定义了大量的评估指标,并通过广泛的实验来评估此方案的性能。实验结果表明,与之前的数据包级别的缓存方案相比,该方法可以大大减少高速存储器使用量,并且在服务器负载减少率、平均跳数减少率和平均缓存命中率方面取得显着改善。     

命名数据网络中基于Hash映射的命名检索

命名数据网络(NDN)是一种以内容为中心的新型网络架构,可有效提高网络资源的共享利用率。但与传统的IPv4、IPv6相比,NDN命名的长度更长且具有可变性,因此实现NDN中命名的快速检索对提高网络性能具有重要作用。为此,提出一种基于Hash映射的分治命名检索方法,将命名分解为组件并进行CRC32映射后分别存储在相应的Hash表中,对Hash表中的数据进行快速排序后使用二分查找定位Hash值,并利用排序后Hash表的递增数据结构进行Hash冲突的快速检测,通过对Hash值添加标志位的方法解决冲突问题。实验结果表明,相比建立命名前缀树的检索方法,该分治命名检索方法可将NDN命名的存储空间压缩近65%,并且大幅提升了检索速度。     

命名数据网络中的一种主动拥塞控制策略

为解决命名数据网络（Named Data Networking,NDN）中的拥塞控制问题,在加权公平排队（Weighted Fair Queuing,WFQ）算法的基础上,提出了基于即时调整兴趣包发送速率的名字加权公平排队（Name Weighted Fair Queuing,NWFQ）算法。当网络拥塞时,利用基于令牌桶算法的速率限制机制对超速流进行降速惩罚,同时更新兴趣包中的拥塞信息域并将其逐跳反馈给下游路由器;利用数据包将拥塞信息反馈给请求端,请求端据此调整兴趣包的发送速率,从而解决网络拥塞。基于ndnSIM的仿真结果表明,该算法能有效提升瓶颈链路利用率并接近95%,同时保证较低的丢包率和平均流完成时间。     

一种改进的CCN兴趣包泛洪攻击防御方法

为了提高内容中心网络（content-centric networking,CCN）防御兴趣包泛洪攻击（interest flooding attack,IFA）的能力,针对不同防御方法进行了研究,提出一种改进的CCN兴趣包泛洪攻击防御方法。该方法根据CCN流平衡原理,采用恶意前缀溯源的方式,实现对IFA的快速检测,并通过改进和式增加积式减少（additive increase multi-plicative decrease,AIMD）算法,实现对IFA的防御。安全性分析表明,该方法在面对IFA时,能够更快地做出反应;并且相比于其他IFA防御方法,该方法在保证安全性的前提下,降低了CCN路由器在检测IFA时的计算开销。     

命名数据网络中一种基于节点分类的数据存储策略

缓存是命名数据网络(named data networking, NDN)有别于传统网络最突出的特性之一,NDN中默认所有节点都具有缓存所有经过数据的功能.这种“处处缓存”策略导致网内大量冗余数据的产生,使网内缓存被严重浪费.针对上述问题,首次提出了一种基于节点分类(based on node classification, BNC)的数据存储策略.基于节点位置的不同,将数据返回客户端所经过的节点分为“边缘”类节点与“核心”类节点.当数据经过“核心”类节点时,通过权衡该类节点的位置与数据在不同节点的流行度分布,将数据存储在对其他节点最有利的节点中;当数据经过“边缘”类节点时,通过该数据流行度来选择最有利于客户端的位置.仿真结果表明,提出的策略将有效提高数据命中率,减少数据请求时延和距离.     

一种用于VNETs的内容命名与路由方法

在智能车联网环境下,节点具有高度的动态特性,现有的互联网体系架构难以较好的适应这类场景。基于命名数据网络(NDN,Named Data Networking)这种以内容为中心的新型网络体系结构,提出一种基于多层P:L对结构的内容命名方法,实现匹配粒度可选特性;设计一种分档增量计数式布鲁姆过滤器结构,实现高效的名字匹配与查询。该方法可为智能车联网环境下的高效通信问题研究提供参考与借鉴。     

命名数据网络中主动探测的转发策略研究

命名数据网络（Named Data Networking,NDN）是一种全新的以内容为中心的网络体系架构。转发机制是NDN的核心问题,现有的三种转发策略被动响应节点接口的工作状态,存在占用带宽资源高或重传次数多等问题。为有效利用节点接口状态以提高转发效率,提出一种先探测后转发的策略DFFL（Detect First Forward Later）,将节点接口的即时状态作为选择转发接口的重要因素。仿真实验结果表明,DFFL有效降低了网络时延、报文跳数及请求报文重传次数,验证了该转发策略在NDN环境下的适用性。     

命名数据网络中基于数据请求代价与流行度的动态替换策略

针对怎样高效地对命名数据网络(NDN)缓存中的数据进行替换的问题,提出了一种综合考虑数据流行度与数据请求代价的数据替换策略。该策略根据数据的请求时间间隔动态地分配数据流行度因子与数据请求代价因子的比重,使节点缓存高流行度与高请求代价的数据。当用户下次请求数据时能够从本节点获取,降低数据请求的响应时间并减少链路拥塞。仿真结果表明,本策略能够有效提高网内存储命中率,降低用户获取数据的时间以及缩短用户获取数据的距离。     

Security Attacks in Named Data Networking: A Review and Research Directions

Journal of Computer Science and Technology - Contents such as audios, videos, and images, contribute most of the Internet traffic in the current paradigm. Secure content sharing is a tedious issue....     

A Dataflow-Oriented Programming Interface for Named Data Networking

从除一个地点驱动的模式以外的一个数据驱动的通讯模式继承,命名数据联网(NDN ) 把更好的支持提供给网络层 dataflow。然而,应用程序开发者不得不处理复杂任务,例如数据分割,包确认,和流动控制,由于在网络层上的合适的运输层协议的缺乏。在这研究,我们设计一个 dataflow 面向的编程接口为 NDN 提供运输策略,它极大地在开发应用程序改进效率。这个接口介绍检索策略根据出版模式,基于当前的网络地位和数据产生控制 dataflow 在采用一个适应 ADU pipelining 算法的不同数据评估的二个应用程序数据单位(ADU ) 。接口也提供网络测量策略监视许多影响应用程序表演的批评度量标准。我们由实现流的一个录像验证我们的接口的功能和性能在世界范围的 NDN 试验床上跨越 11 个时区的申请。我们的实验证明接口罐头高效地支持开发高效、驾驶 dataflow 的 NDN 应用程序。     

命名数据网络中的视频传输研究综述

互联网目前已经发展为一个由实时视频和视频点播等内容分发服务主导的网络传统IP网络对于视频分发类任务的支持存在组播的部署复杂且开销大,不能有效利用多路径获取内容、对移动性的支持差和难以同时满足可靠性以及低延时需求等问题命名数据网络(named data networking,NDN)作为新型的下一代互联网体系结构,支持网...     

内容中心网络数据污染的快速检测机制

内容中心网络通过路由器缓存内容来提高网络的整体性能.为防止被污染的数据在网络中扩散,路由器需要对进入网络的内容进行验证.原始的验证机制需要对内容的数字签名进行非对称密钥解密操作,导致内容验证速度不能满足高速路由器的需求.提出了基于着色的快速内容验证机制,以减少内容验证的计算复杂度,加快内容的检测速度.该机制通过对第1次进入网络的正确内容进行着色操作以保证其正确性.被着色的内容再次进入网络时,路由器可以通过着色信息来快速验证内容的正确性,从而提高路由器的检测速度.     

面向命名数据网络的数据查询区分服务机制

在命名数据网络（NDN）中,从海量分布式数据中发现和收集所需的信息是一个巨大的挑战,需要编排复杂的路由和分布式处理组件并适应网络能力。因此,遵循当前网络中区分服务的设计原则,提出了一种基于NDN的数据查询区分服务机制。受MPLS协议标记思想的启发,将个性化、复杂的数据查询需求转换为多个标签及其组合,包括兴趣转发标签和数据返回标签。在转发和响应阶段,根据各个标签及其组合,确定不同的兴趣和响应的处理动作。提出了基于NDN的个性化数据查询和适应网络能力的区分服务系统结构及实现过程。讨论了标签的安全性和区分服务机制的应用场景。     

A lightweight mechanism for detection of cache pollution attacks in Named Data Networking

Content-Centric Networking (CCN) is an emerging paradigm being considered as a possible replacement for the current IP-based host-centric Internet infrastructure. In CCN, named content – rather than addressable hosts – becomes a first-class entity. Content is therefore decoupled from its location. This allows, among other things, the implementation of ubiquitous caching.     

命名数据网络中的邻居缓存路由策略

命名数据网络(named data network,NDN)是一种以数据为中心的新型网络体系结构。现有NDN网络路由策略未能充分利用路由结点缓存导致转发效率不高。为了在路由决策中充分利用NDN网络中的缓存,提出了一种邻居缓存路由(neighbor cache explore routing,NCE)策略,将路由结点缓存因素引入到路由决策中,并设计了相应的报文格式及路由选择算法。模拟实验结果表明,邻居缓存路由策略在减少网络冗余流量的同时提高了整体网络的性能,验证了NCE策略在NDN网络中的有效性。     

面向VNDN的兴趣包洪泛攻击检测

在车载命名数据网络(VNDN)中,兴趣包洪泛攻击(IFA)通过发送大量恶意兴趣包占用甚至耗尽网络资源,导致合法用户的请求无法被满足,严重危害了车联网的运行安全.针对上述问题,本文提出了一种基于流量监测的IFA检测方法.首先构建基于RSU的分布式网络流量监测层,每个RSU监测其通讯范围内的网络流量, RSU之间通信互联形成RSU网络流量监测层.其次,设定固定时间窗口,对每个窗口内的网络流量通过信息熵、网络自相似性和奇异点3个维度进行分析.其中,为了利用信息熵反映兴趣包来源的分布,在兴趣包中添加了新的字段.最后,综合上述3个指标,判断兴趣包洪泛攻击的存在.仿真实验结果表明,本文提出的方法有效地提升了兴趣包洪泛攻击检测的准确率,降低了误判率.