面向NDN網(wǎng)絡(luò)的名字快速查找機(jī)制研究.pdf

1、命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(NDN)是一種以內(nèi)容為中心的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，主要根據(jù)數(shù)據(jù)名字對數(shù)據(jù)進(jìn)行路由和轉(zhuǎn)發(fā)，解決了用戶對網(wǎng)絡(luò)中海量、異質(zhì)信息高效訪問的需求，同時規(guī)避了TCP/IP網(wǎng)絡(luò)在安全性、靈活性、移動性和可靠性上的弊端。但由于其名字的層次化結(jié)構(gòu)和名字不固定長度，增加了信息名字查詢的復(fù)雜度，使得原有的查詢機(jī)制已不能滿足NDN網(wǎng)絡(luò)對名字查詢速度的要求。因此，設(shè)計出高效的名字查詢機(jī)制是命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的重點和熱點。
　　本文面向NDN網(wǎng)絡(luò)中名字的

2、層次化結(jié)構(gòu)特性以及名字本身的字符特性和可變長特性，深入分析了現(xiàn)有的命名方式和現(xiàn)有的名字查詢機(jī)制，提出了基于元素哈希編碼的高效名字查詢機(jī)制和基于樹形結(jié)構(gòu)比特位圖的高效名字查詢機(jī)制。主要從以下幾個方面開展研究工作：
　　1.分析了現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)和NDN網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)查詢所面臨的問題，全面系統(tǒng)的闡述了現(xiàn)有的研究進(jìn)展，討論了當(dāng)前IP網(wǎng)絡(luò)中已有的數(shù)據(jù)查詢技術(shù)對本此研究的啟發(fā)以及當(dāng)前NDN網(wǎng)絡(luò)名字查詢機(jī)制中最長前綴匹配的研究方法。
　　2.

3、針對NDN網(wǎng)絡(luò)中名字的層次化結(jié)構(gòu)特性以及名字本身的字符特性和可變長特性，提出了一種基于哈希編碼的快速查找方法。首先通過增量哈希函數(shù)對元素樹進(jìn)行編碼，建立元素哈希值樹，以此壓縮信息名字集合。然后在樹形結(jié)構(gòu)的每一層上建立狀態(tài)轉(zhuǎn)換陣列實現(xiàn)對名字的快速查找，最后設(shè)計了一種增量更新機(jī)制，滿了足NDN名字頻繁的修改、插入和刪除操作。通過實驗驗證了該方法增大了對名字集合的壓縮效率，提高了對名字集合的查詢速率和更新效率。
　　3.針對當(dāng)前已有名字

4、查詢方法在快速查詢方面以及對名字集合的更新方面效率較低的狀況，同時為了避免本文中所提出的名字查找方法中存在的哈希函數(shù)假陽性問題，從另一角度提出了一種基于字符樹比特位圖(Character TreeBitmap)的高效名字查詢方法。首先將數(shù)據(jù)名進(jìn)行分層編碼，再結(jié)合編碼樹中節(jié)點的比特位圖構(gòu)建一種新的查詢模型(Bitmap-based Character Tree, BCT),設(shè)計了相應(yīng)的查找和更新算法。通過實驗驗證可知與NCE(Name C