內容中心網絡擁塞問題研究.pdf

1、互聯(lián)網絡用戶的快速增長,使人們對寬帶化、內容個性化的需求也變得越來越高,因此,當今互聯(lián)網逐漸將網絡模型轉向以內容為核心角色,內容中心網絡(Content-Centric Networking,CCN)是其中很有前途的一種。相比于TCP/IP網絡來說,CCN是無連接的網絡模型,它只有接收者一個終端,數(shù)據包通過內容名字來進行標識,而不再使用主機地址。CCN嘗試以用戶友好的、結構化的、與位置無關的名字來命名內容,它具有天然的流量調節(jié)能力,通過

2、適當?shù)霓D發(fā)策略,使整個網絡流量均衡;另一方面,CCN在中間路由器上擁有緩存能力。CCN的新特性會帶來一些新的傳輸問題,并且在某些路由聚合節(jié)點上可能存在擁塞,我們需要設計一些額外的傳輸控制方案來解決這些問題。
　　本文從CCN的網絡結構入手,簡要介紹這種新型網絡的結構中影響擁塞產生的幾個要素,設計了CCN中流量與擁塞控制的幾種方案,利用一套基于NS-3的開源仿真軟件——ndnSIM驗證方案的正確性。我們在已有基于窗口的流量控制方案和

3、基于速率的整形機制的基礎上,針對這兩種方案的不足,提出了幾種優(yōu)化方案。首先,我們設計了一種基于窗口的流量控制和路由器上隨機早期檢測結合的策略,并驗證得到了更優(yōu)的網絡吞吐量。對于路由器上基于速率的整形機制,我們通過引入擁塞反饋信號,得到了更為準確的擁塞信息,及時對擁塞進行響應,另一方面防止了錯誤估計帶來的鏈路利用率降低。我們通過一種對整形隊列的加權輪詢機制,加強了每個流之間的公平性。此外,針對整形隊列數(shù)目較多的情況,根據流行度對整形隊列數(shù)

4、目進行限制,減小了整形時延。
　　文章的另一個重點是CCN網絡中的拒絕服務(Denial of Service,DoS)攻擊,惡意用戶大量發(fā)送請求可能導致網絡擁塞,通過仿真我們驗證CCN中的DoS攻擊會影響到正常用戶的服務質量。我們分析了CCN中DoS攻擊產生的兩種類型,分別對CS緩存投毒和Interest洪水攻擊的產生和應對方案做了詳細的介紹。然后從緩存的角度提出了擁塞驅動的緩存管理策略,通過仿真驗證這種方案應對CS填充攻擊的有