内容中心网络中名字查找技术的研究

内容中心网络作为一种新型的未来网络体系架构被提出，以满足当前互联网信息共享的需求。内容中心网络使用类似域名的层次化名字结构对内容进行标识、路由和查找。由于互联网中内容众多，使用名字前缀构建的路由表，比传统的IP路由表大2～5个数量级，且由于名字查找依旧遵循最长前缀匹配原则，使得实现高速名字查找是一个富有挑战性的难题。分析了名字查找的技术挑战、实施难点，介绍了主要技术方法以及当前在名字查找领域的主要研究成果。

命名数据网络中基于多级计数Bloom过滤器的名字查找方法研究

针对目前NDN中大多数基于Bloom过滤器的名字查找方法仅考虑速率而忽略冲突概率的局限,提出了一种考虑名字冲突概率并基于多级计数Bloom过滤器的名字查找方法.该方法的实验结果表明:相对于目前广泛研究的计数Bloom过滤器、哈希函数和d-left计数Bloom过滤器,所提方法能有效降低冲突概率.

基于深度布隆过滤器的NDN网络三级名字查找方法

为提高命名数据网络(Name Data Networking,NDN)路由过程中内容名字查找的效率,该文提出一种基于深度布隆过滤器的3级名字查找方法。该方法使用长短记忆神经网络(Long Short Term Memory,LSTM)与标准布隆过滤器相结合的方法优化名字查找过程;采用3级结构优化内容名字在内容存储器(Content Store,CS)、待定请求表(Pending Interest Table,PIT)中的精确查找过程,提高查找精度并降低内存消耗。从理论上分析了3级名字查找方法的假阳性率,并通过实验验证了该方法能够有效节省内存、降低查找过程的假阳性。

一种支持动态名字查找的NDN网络路由转发表设计

路由转发表是命名数据网络转发模块中重要的组成部分,转发表不仅要能被快速构建,还要支持高速的动态名字查找.所谓动态查找,是指当进行名字查找时,转发表还需同时支持表项的插入、更新和删除操作.设计二者兼顾的转发表仍是一大挑战,当前的研究成果主要是通过先构建路由表,再新建一个路由表索引来实现快速的名字查找,但对于高速动态名字查找效果仍然不佳.在本文中,我们将改进后的自适应基数树融合到转发表中,使转发表能利用基数树的特点,实现快速构建和动态名字查找,这种新的转发表称为自索引转发表.实验评估表明,自索引转发表有效提升了转发表的构建速度,保证了动态名字查找的效率,并在一定程度上节省了新建额外索引的内存开销.

面向NDN中名字查找的哈希布鲁姆过滤器

该文设计了一种面向NDN中名字查找的哈希布鲁姆过滤器(HBF)。HBF由位于片内存储器中的g个计数器布鲁姆过滤器(CBF)、g个计数器和位于片外存储器中的g个哈希表组成,每个哈希表与1个CBF和1个计数器关联。为了避免因部分CBF存入名字过多而导致HBF的高误判率,HBF通过二次哈希选择算法将NDN路由器中FIB/CS/PIT表项完整信息均匀分散保存于g个CBF和g个哈希表中,同时也利于数据包转发的并行处理。理论分析和实验结果表明在名字查找过程中,HBF利用片内存储器中CBF的定位与过滤作用,大幅度减少片外存储器的访问开销,提高数据包转发速率,有效避免泛洪攻击。

NDN名字查找算法的性能测试平台的设计和实现

在内容标记网络（NDN）中，越来越多的名字查找算法被提出。这些算法的性能包括速度、可扩展性以及更新性能等亟需评估。但是，NDN目前还处在研究阶段，没有大规模NDN网络部署，缺少真实的大规模名字查找表以及相应的流量。该文设计并实现了一个用于评测名字查找算法性能的软件测试平台——NDNBench。NDNBench包含4个部分：种子表分析器、名字表产生器、名字流量产生器以及更新流量产生器。实验发现名字表和流量的特征会在很大程度上影响NDN名字查找的性能。NDNBench平台将这些特征进行提取，形成可以量化的参数并提供给用户。用户通过调整NDNBench的不同参数，可以得到具有不同结构特征以及表项数目的名字查找表和相应测试流量，从而对名字查找算法性能进行测试评估。该文还对现有的一些名字查找算法进行评估。NDNBench已经在最近的一些工作中得到应用。

可编程虚拟化路由器的转发表查找技术综述

可编程虚拟化路由器是未来互联网的核心网络设备,即在一个物理路由器平台上并行实现多个相互独立的虚拟路由器。综述了可编程虚拟化路由器的转发表(forwarding table,FIB)查找技术。分析了FIB查找技术的性能与可伸缩性挑战,即查找吞吐量、存储空间和增量更新问题。讨论了多FIB融合的IP查找算法和基于NDN(named data networking)命名的非IP查找算法的研究进展。指出了OpenFlow的多域FIB查找和基于硬件的NDN线速转发是未来研究亟需解决的重点问题。