通過IP封裝的CCNx消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的高效通信。更確切地說,本發(fā)明涉及使用IP封裝的CCN消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)。
【背景技術(shù)】
[0002]互聯(lián)網(wǎng)和電子商務(wù)的擴(kuò)增持續(xù)形成大量的數(shù)字內(nèi)容。內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(CCN)架構(gòu)已經(jīng)設(shè)計(jì)為有助于訪問和處理此類數(shù)字內(nèi)容。CCN包含實(shí)體或節(jié)點(diǎn),例如,網(wǎng)絡(luò)客戶端、轉(zhuǎn)發(fā)器(例如,路由器),以及內(nèi)容產(chǎn)生者,其通過傳送用于各個(gè)內(nèi)容項(xiàng)的“興趣”包和繼而接收“內(nèi)容對(duì)象”包而彼此通信。CCN興趣和內(nèi)容對(duì)象通過它們的唯一的名稱識(shí)別,所述唯一的名稱是通常階層結(jié)構(gòu)的可變長(zhǎng)度識(shí)別符(HSVLI)。通常,興趣和內(nèi)容對(duì)象在它們可以到達(dá)它們的目的地之前行進(jìn)穿過多個(gè)鏈路。每個(gè)鏈路可以具有其自身的最大傳輸單元(MTU),其中不同MTU限制施加不同分段要求。端到端CCN分段描述于以下申請(qǐng)案中:
[0003]2013年10月28日遞交的標(biāo)題為“用于具有階層結(jié)構(gòu)可變長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)符的包的基于雜湊的轉(zhuǎn)發(fā)的系統(tǒng)和方法(SYSTEM AND METHOD FOR HASH-BASED FORWARDING OF PACKETSWITH HIERARCHICALLY STRUCTURED VARIABLE-LENGTH IDENTIFIERS)” 的第 14/065,691號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案(在下文中為“第14/065,691號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案”),發(fā)明人為MarcΕ.Mosko 和 Michael F.Plass;以及
[0004]2013年10月30日遞交的標(biāo)題為“用于內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中的最小路徑MTU發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)和方法”的第14/067,587號(hào)(律師檔案號(hào)PARC-20130874US01)美國(guó)專利申請(qǐng)案(在下文中為“第14/067,587號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案”),發(fā)明人為Marc E.Mosko0
[0005]在由CCN和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)節(jié)點(diǎn)或路由器等轉(zhuǎn)發(fā)裝置組成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,CCN內(nèi)容段(在興趣中請(qǐng)求的或在內(nèi)容對(duì)象中接收到的)可以大于網(wǎng)絡(luò)的最大傳輸單元(MTU)。一個(gè)解決方案是在網(wǎng)絡(luò)層處使用IP并且依賴于IP分段。CCN消息(興趣或內(nèi)容對(duì)象)可以作為IP有效負(fù)載承載并且隨著它逐段行進(jìn)到下一 CCN路由器通過當(dāng)前已知的IP分段方法進(jìn)行分段。CCN節(jié)點(diǎn)可以依賴于標(biāo)準(zhǔn)IPv4或IPv6協(xié)議堆棧以在每個(gè)CCN躍點(diǎn)處重新組裝分段。然而,此解決方案引入延遲,因?yàn)镃CN路由器需要等待所有IP分段到達(dá)以便重新組裝整個(gè)CCN消息并且確定下一 CCN躍點(diǎn)。此外,此解決方案引入額外延遲,因?yàn)樵谥匦陆M裝之后,IP包可能需要重新分段用于隨后跨越網(wǎng)絡(luò)行進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]—個(gè)實(shí)施例提供促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)上的消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)的系統(tǒng)。操作期間,系統(tǒng)接收對(duì)應(yīng)于消息的分段并且含有分段標(biāo)頭的包。系統(tǒng)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中儲(chǔ)存分段標(biāo)頭與階層結(jié)構(gòu)可變長(zhǎng)度識(shí)別符(HSVLI)之間的映射關(guān)系,其中HSVLI包括從最常用層級(jí)到最特定層級(jí)的連續(xù)名稱組分排序。系統(tǒng)在接收與消息相關(guān)聯(lián)的所有分段包之前基于分段標(biāo)頭作出針對(duì)所述包的轉(zhuǎn)發(fā)決策,由此促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)上的消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)。
[0007]在一些實(shí)施例中,分段標(biāo)頭包含:指示分段對(duì)應(yīng)于消息的流量識(shí)別符;指示對(duì)應(yīng)于消息的分段的總數(shù)的分段計(jì)數(shù);以及指示分段的指數(shù)的分段數(shù)目。
[0008]在一些實(shí)施例中,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括對(duì)應(yīng)于包含互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)源地址的元組的分段流識(shí)別符、IP目的地址、指示承載在IP包中的較高層協(xié)議的協(xié)議字段。以及指示分段對(duì)應(yīng)于消息的流量識(shí)別符。
[0009]在一些實(shí)施例中,系統(tǒng)維持待定興趣表(PIT)的指令,其中PIT中相應(yīng)的項(xiàng)指示待決興趣、流量識(shí)別符、識(shí)別興趣并且對(duì)應(yīng)于流量識(shí)別符的階層結(jié)構(gòu)可變長(zhǎng)度識(shí)別符(HSVLI),以及指示已經(jīng)提供用于所述興趣的多個(gè)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容分段的分段位圖列。
[0010]在一些實(shí)施例中,系統(tǒng)使用外部IP標(biāo)頭包封包以跨越混合網(wǎng)絡(luò)傳輸包,其中混合網(wǎng)絡(luò)包含與以下各項(xiàng)中的一或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn):內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(CCN);運(yùn)行IP的版本四的網(wǎng)絡(luò);以及運(yùn)行IP的版本六的網(wǎng)絡(luò),由此促進(jìn)使用網(wǎng)絡(luò)上的IP封裝的消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)。
[0011 ] 在一些實(shí)施例中,包含有響應(yīng)于內(nèi)容中的興趣的內(nèi)容對(duì)象,其中基于分段標(biāo)頭中的相同流量識(shí)別符,含有內(nèi)容對(duì)象的包的尺寸與對(duì)應(yīng)于內(nèi)容中的興趣的最大分段相比在尺寸上是相等或更小的。
[0012]在一些實(shí)施例中,系統(tǒng)通過請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)確定網(wǎng)絡(luò)的最大傳輸單元(MTU)。系統(tǒng)將消息分段成一或多個(gè)包,其中每個(gè)包的所述小于或等于網(wǎng)絡(luò)的MTU。系統(tǒng)生成識(shí)別對(duì)應(yīng)于消息的一或多個(gè)包的分段標(biāo)頭。
[0013]在一些實(shí)施例中,系統(tǒng)生成對(duì)應(yīng)于消息的HSVLI的流量識(shí)別符。此外,分段標(biāo)頭包含流量識(shí)別符、指示對(duì)應(yīng)于消息的分段的總數(shù)的分段計(jì)數(shù)以及指示分段的指數(shù)的分段數(shù)目。
【附圖說明】
[0014]圖1說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在網(wǎng)絡(luò)上促進(jìn)CCN消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)的示例性網(wǎng)絡(luò)。
[0015]圖2呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示用于接收和轉(zhuǎn)發(fā)指示內(nèi)容段中的興趣的包的方法的流程圖。
[0016]圖3呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示用于接收和轉(zhuǎn)發(fā)含有內(nèi)容對(duì)象消息分段的包的方法的流程圖。
[0017]圖4呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示用于預(yù)先分段興趣和生成分段標(biāo)頭的方法的流程圖。
[0018]圖5呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示用于通過預(yù)先分段內(nèi)容對(duì)象滿足內(nèi)容段中的興趣的流程圖。
[0019]圖6A說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例用于促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)上的消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)的CCN興趣或興趣分段的示例性格式。
[0020]圖6B說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)上的消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)的CCN內(nèi)容對(duì)象或內(nèi)容對(duì)象分段的示例性格式。
[0021]圖7說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例通過系統(tǒng)保持以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)上的消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
[0022]圖8說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例通過系統(tǒng)保持以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)上的消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)的示例性待決興趣表(PIT)。
[0023]圖9說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)上的消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)的示例性計(jì)算機(jī)及通信系統(tǒng)。
[0024]在諸圖中,相同參考標(biāo)號(hào)指代相同圖式元件。
【具體實(shí)施方式】
[0025]呈現(xiàn)以下描述以使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制備并且使用實(shí)施例,并且在特定應(yīng)用以及其要求的背景下提供以下描述。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于了解對(duì)所揭示的實(shí)施例的各種修改,并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,本文本所定義的一般原理可應(yīng)用于其它實(shí)施例以及應(yīng)用。因此,本發(fā)明不限于所示出的實(shí)施例,而是應(yīng)符合與本文本所揭示的原理以及特征一致的最廣范圍。
[0026]臟
[0027]本發(fā)明的實(shí)施例提供使用由CCN和IP節(jié)點(diǎn)組成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的IP封裝促進(jìn)CCN消息分段的切入轉(zhuǎn)發(fā)的系統(tǒng)。在此類網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)CCN興趣或內(nèi)容對(duì)象消息大于底層網(wǎng)絡(luò)的最大傳輸單元(MTU)時(shí),網(wǎng)絡(luò)提供分段服務(wù),例如,IP分段。CCN消息作為IP包中的有效負(fù)載承載,其隨后使用IP分段進(jìn)行分段,并且從請(qǐng)求CCN節(jié)點(diǎn)發(fā)送到目的IP地址處的CCN節(jié)點(diǎn)。接收CCN節(jié)點(diǎn)可以使用標(biāo)準(zhǔn)IPv4或IPv6協(xié)議堆棧以在每個(gè)CCN躍點(diǎn)處重新組裝分段。然而,此方法引發(fā)延遲因?yàn)?1)CCN節(jié)點(diǎn)需要等待所有的IP包分段到達(dá)以便重新組裝CCN消息并且確定下一 CCN躍點(diǎn);以及2)在重新組裝之后,CCN消息可能需要重新分段用于隨后跨越網(wǎng)絡(luò)的傳輸。
[0028]本發(fā)明解決了由于重新組裝和重新分段的延遲和低效率的問題,方法是預(yù)先將CCN消息分段成與底層網(wǎng)絡(luò)的MTU相同尺寸或更小的分段并且在每個(gè)消息分段的有效負(fù)載中包含分段標(biāo)頭。分段標(biāo)頭識(shí)別分段為屬于CCN消息。操作期間,CCN節(jié)點(diǎn)發(fā)送與可以是CCN興趣或內(nèi)容對(duì)象的CCN消息相關(guān)聯(lián)的第一分段,所述第一分段含有唯一地識(shí)別內(nèi)容段的HSVLI以及分段標(biāo)頭。通過CCN節(jié)點(diǎn)發(fā)送的隨后的分段含有相同CCN消息的部分和適當(dāng)?shù)姆侄螛?biāo)頭,