[发明专利]一种基于内容的路由方法和系统

说明书

本发明涉及互联网领域，其公开了一种基于内容的路由方法，包括以下步骤：(A)控制器名字路由系统NRC进行路由拓扑发现和维护、集中式路由计算和路由信息查询；(B)转发信息表FIB缓存活动路由信息；(C)控制器名字路由系统NRC获取路由节点的查询信息并更新转发信息表FIB。本发明的有益效果是：本机制能有效解决路由器端路由表过大的问题；减少路由器链路状态同步消耗的大量带宽；能有效减少计算资源冗余，提高效率。

【技术领域】

本发明涉及互联网领域，尤其涉及一种基于内容的路由方法和系统。

【背景技术】

未来网络发展有两个方向，一是软件定义网络SDN(Software DefinedNetwork)——由美国斯坦福大学Clean Slate研究组提出的一种新型网络创新架构，其核心为将传统交换机(路由器)设备进行“拆分”：传统的交换机功能由最底层的流量转发，以及更高级的其他处理功能(如网管控制、负载均衡等)这两部分组成，而SDN剥离了交换机除转发之外的所有高级处理功能，并且将这部分高级处理功能移到“控制器”中，实现控制面与转发面分离。

另一个是以内容为中心的网络CCN(Content Centric Networking)，即网络以内容为中心，而不同于以主机为中心的当前因特网。CCN通过内容名字标志每一个内容。对网络来说，其中流动的都是有名字的内容，网络能区分每一个内容，而其作用是管理所有内容的流动，并用正确的内容相应内容请求者。CCN利用网络设备内部缓存在时间和空间上解耦了内容的发送者和接收者，能更好地适应今天的网络特征(内容分发、移动等)。美国帕洛阿托研究中心(PARC，Palo Alto Research Center)于2009年研究开发了CCN的一种实现CCNx。CCNx通信由内容消费者驱动，数据以“块”为单位进行传输。CCNx有两种包类型：Interest包和Data包。当消费者需要请求内容时，广播Interest包，各路由节点根据Interest包“名字”按照最长前缀匹配查找并返回该“名字”所对应的Data包，在路由器节点上由三个关键数据结构完成包转发，分别是内容缓存(Content Store)、等待兴趣表PIT(Pending Interest Table)和路由转发表FIB。

CCNx本身并没有集成路由协议。美国孟菲斯大学、亚利桑那州立大学及加州大学洛杉矶分校为CCNx共同开发了一个路由协议：命名数据链路状态路由协议(NLSR)。NLSR作为CCNx自治域内路由协议，采用分布式路由算法在每个路由节点计算全网拓扑和路由并保存全网内容名字前缀。其缺点如下：内容名字前缀的数量远远高于IP地址的数量，且不断地高速扩张，而每个NLSR路由器试图建立一张囊括全网的FIB表，其规模可达10⁹量级，这需要大量甚至实际无法解决的存储资源；每个支持NLSR的路由器需要完成LSDB同步、全网拓扑发现和路由计算的功能，而随着路由表的扩张，每个路由器进行LSDB同步占用过大的带宽，且路由计算花费路由器过多的计算资源；实际上全网拓扑在某一个时刻是唯一的，每个路由器独立地实现全网拓扑的发现和路由计算，造成一定程度的计算冗余。

【发明内容】

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种基于内容的路由方法和系统，解决现有技术中路由器需要大量甚至实际无法解决的存储资源、路由计算花费过多的计算资源和计算冗余的问题。

本发明提供了一种基于内容的路由方法，包括以下步骤：(A)控制器名字路由系统NRC进行路由拓扑发现和维护、集中式路由计算和路由信息查询；(B)转发信息表FIB缓存活动路由信息；(C)控制器名字路由系统NRC获取路由节点的查询信息并更新转发信息表FIB。

作为本发明的进一步改进：所述步骤(A)中，控制器名字路由系统NRC从路由节点上获取到链路状态通告LSAs之后，将LSAs的内容加入到链路状态数据库LSDB中，NRC根据LSDB中的邻居链路状态通告ALSAs建立全网拓扑和计算路由，而后对每个路由器建立一个元素的哈希链表，用以将内容名字前缀链路状态通告NLSAs和邻居链路状态通告ALSAs对应起来。