[发明专利]一种构建路由表数据结构并实现路由转发的方法

说明书

本发明公开了一种构建路由表数据结构并实现路由转发的方法。基于该方法在快速提取网络大数据知识的同时，也能发现高阶高维结构化知识中的关键特征信息，减小网络中路由节点、计算节点和存储节点的消耗资源，提升网络服务性能。

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种构建路由表数据结构并实现路由转发的方法。

背景技术

当今智能互联网的新架构已经从以数据获取为中心向以知识获取为中心转变，大规模来源多样类型复杂的网络大数据如果不经过分析处理转变为结构化的压缩知识，只会将非关键信息，关键信息，非需求信息，需求信息同时传递给网络用户，其中非关键和非需求信息的规模往往远大于关键和需求信息，这将在用户终端造成需求信息丢失和关键信息被覆盖，也将会为网络的信息传输信道带来沉重的负担。

知识中心互联网络的通信过程是以数据为驱动的，它的路由过程主要涉及三种数据结构：知识转发表(Knowledge Forwarding Table，KFT)存储知识与知识来源端口的映射关系；待定请求表(Pending Request Table，PRT)存储尚未收到响应的知识与请求包来源端口的映射关系；知识缓存表(Knowledge Storage Table，KST)记录知识互联节点的本地知识缓存信息。

知识消费者在得到请求的知识后，发出请求包。请求包到达的节点首先查询KST，若在本地缓存中找到对应知识则直接返回响应包；否则在PRT中记录所请求的知识及请求包来源端口。然后查找KFT，若找到相应知识的转发端口，则将请求包转发至该端口；否则丢弃或者返回NACK确认信息。直到请求包到达拥有请求知识的生产者或者缓存节点之后，该生产者或缓存节点会封装相应的响应包，并沿着请求包到达的路径返回给消费者。收到该响应信息的知识互联节点转发响应包后根据缓存策略更新本地知识库及KST。

知识中心互联网络中采取可变长度的知识提取演变方式，解决了IP网络中地址资源枯竭的问题，然而这种方式却导致了一些新的问题。

标识问题：无界的知识空间下，路由表中每一个表项都可能占用较大的存储资源；而且知识中心互联网的路由表中记录的是知识与转发端口的映射，而网络中知识的数量是远远大于主机的数量，这将造成路由表的条目数量十分庞大。综合以上两点，与IP网络相比，知识中心互联网中路由表条目数量和每条条目占用的空间都将大大增加。知识的数量十分庞大，知识的产生具有高度的动态性，新知识可以不断的从旧知识中推演生成。虽然知识中心互联网面临知识空间庞大的问题，但是这种庞大的知识空间本质上是一个稀疏的空间，目前还没有一种有效的规范可以充分利用一个空间里的所有元素。

路由问题：由于知识的数量远远大于主机的数量，因此知识中心互联网中不可避免的存在路由表条目数量庞大的问题。这种情况下如果仍然采用传统的路由查找算法(如顺序遍历、二叉树查找)将会使路由过程引入较大时延。

发明内容

本发明的目的是提供一种构建路由表数据结构并实现路由转发的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种构建路由表数据结构并实现路由转发的方法，包括：

将知识中心互联网中路由转发相关的三种数据结构KFT、KST、PRT整合为一个信息总表，利用N阶张量化数据结构x来表示；

利用PARAFAC分解技术从N阶张量化数据结构x中提取网络的低维信息特征；

当接收到请求包或者响应包后，将其中的知识映射成N阶张量化数据结构x的索引，并利用PARAFAC分解技术得到相应的张量元素值，若根据张量元素值判定相应知识在N阶张量化数据结构x中，则进行后续路由与转发操作。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，在快速提取网络大数据知识的同时，也能发现高阶高维结构化知识中的关键特征信息，减小网络中路由节点、计算节点和存储节点的消耗资源，提升网络服务性能。