[发明专利]一种基于软件定义的信息中心网络系统

说明书

本发明公开了一种基于软件定义的信息中心网络结构，包括：控制器和内容路由器；所述控制器，包括：信息接收模块、发布处理模块、路由发布模块；所述内容路由器，包括：第二信息订阅表、等待兴趣表、内容存储器、转发信息库。本发明利用信息中心网络以命名标识路由的特性，结合控制器与内容路由器的协同作用，减少控制器路由计算资源开销，同时提升用户兴趣包请求的响应速度。

技术领域

本发明涉及网络技术领域，特别是指一种基于软件定义的信息中心网络结构。

背景技术

信息中心网络(Information-Centric Network，ICN)是一种新型的网络架构，其中，以网络信息命名化，以命名为路由标识、网内缓存等技术实现了高效的网络内容访问。

内容路由器(Content Router，CR)是ICN的关键部分，内容路由器中包括内容存储器(Content Store，CS)、等待兴趣表(Pend Interest Table， PIT)和转发信息库(Forwarding Information Base，FIB)。当一个请求内容的兴趣包到达内容路由器时，依次经过PIT、CS表和FIB。PIT记录下兴趣包的到达端口，并标记兴趣包未被响应状态；CS表包含了内容路由器缓存在本地的数据包，通过内容名称匹配来响应兴趣包请求；FIB记录兴趣包能够寻求到数据包响应的转发端口。

在传统的ICN网络中，由于FIB表中存在的兴趣包的内容条目，记录到达兴趣包对应的数据包所在的位置的所有转发端口，使得兴趣包会从所有可达的端口转发出去，网络中就会传输大量的重复兴趣包，导致网络中产生大量的流量冗余。

因此许多ICN架构设计中，都会引入软件定义网络(Software-definate Netwok，SDN)的思想。通过控制器计算能力为兴趣包和数据包指定响应的路由，利用流表下发的方式为内容路由器添加转发规则，减少网络中冗余的兴趣包。但在这种方式下，网络中每当到达一个新的兴趣包，控制器就需要获取一次网络的拓扑信息，并根据拓扑计算出相应的路由，同时生成流表下发到内容路由器的FIB中。这种处理方式对控制器具有较高的性能需求，并且用户的兴趣包响应周期较长，此外，其他用户请求相同内容时，较大概率需要控制器对路由重新计算，造成控制资源的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于软件定义的信息中心网络结构，利用信息中心网络以命名标识路由的特性，结合控制器与内容路由器的协同作用，减少控制器路由计算资源开销，同时提升用户兴趣包请求的响应速度。

基于上述目的，本发明提供了一种基于软件定义的信息中心网络结构，包括：控制器和内容路由器；

所述控制器，包括：

信息接收模块，用于接收信息发布包，并对所述信息发布包进行合法性验证，以及用于记录路由请求信息；

发布处理模块，用于获取网络拓扑资源信息，以及用于对请求的路由进行拓扑生成计算，生成基于分级路由的网络拓扑；

路由发布模块，用于同步所述控制器和所述内容路由器的信息订阅表，以及用于对所述信息发布包对应的请求发布内容进行流表下发；

所述内容路由器，包括：

第二信息订阅表，用于对接收到的兴趣包或数据包进行哈希映射：

等待兴趣表，用于记录经所述内容路由器转发，但尚未回应的兴趣包；

内容存储器，用于查询所述内容路由器是否缓存有兴趣包请求信息，同时根据预设的缓存策略将数据包进行缓存；

转发信息库，用于对兴趣包进行转发，并且接收所述控制器的流表更新。