基于区域集中存储的CCN路由策略

针对在内容中心网络(content-centric networking, CCN)中如何结合缓存资源提高路由效率,优化网络性能的问题,提出一种轻量级的基于区域集中存储的路由策略(regional centralized storage routing strategy, RCSRS)。提出区域集中存储思想,以节点度中心性、紧密中心性、介数中心性和凝聚度为指标,选取区域中心度最高的节点作为核心节点集中缓存内容资源,剩余普通节点仅负责路由转发;并设计基于集中存储的路由机制,路由时快速引导兴趣包至区域核心节点以查找内容。仿真结果表明,与传统路由策略相比,该方案在较低网络开销下,平均命中率、平均请求时延和平均跳数减少率方面有明显提升。     

软件定义下的CCN缓存算法研究

为了解决内容中心网络（CCN）中存在的缓存问题,在内容中心网络和软件定义网络（SDN）的融合架构下,充分利用控制层全局感知和集中控制的优势,提出了一种软件定义下的CCN缓存决策方法。考虑了中介中心度、内容流行度、节点边缘度和缓存节点存储容量的有限性,引入了控制节点和通信节点的概念,通过控制器缓存决策,使得请求内容在不同的节点进行合理缓存。同时,根据控制节点距离缓存节点和服务器的跳数,找到返回用户请求的最短路径,采用ndnSIM进行仿真实验。结果表明,相比ALWAYS,LCD两种传统缓存决策策略,该方案可以明显提高缓存命中率,降低路径延展率和缓存替换数,达到了提高CCN缓存效率的目的,有利于内容中心网络及未来网络的发展。     

基于双向跳表的命名数据网内容存储池

针对命名数据网中内容存储池须要快速检索差异化名称数据、高效存储数据信息和有效支持缓存替换策略的设计需求,提出了一种基于双向跳表的命名数据网内容存储池的存储结构学习树-双向跳表(LT-DSL).该存储结构由部署于片上的学习树和部署于片下的双向跳表(DSL)两种数据结构组成.LT-DSL通过重新设计索引数据结构来学习索引内容在存储器中的分布情况,实现了数据的均匀映射,提升了存储效率,降低了存储开销;同时,通过采用全新的名称数据检索算法来快速检索名称数据,LT-DSL有效支持了缓存替换策略,加速了数据处理过程.实验结果表明:相比其他基于跳表的内容存储池方案,LT-DSL在有效支持缓存替换策略和满足网络丢包率低于1%的前提下,进一步提升了数据检索速度,降低了整体存储开销.     

内容中心网络中基于熵率的攻击防御方法

兴趣包泛洪攻击通过耗尽路由器中待定兴趣表的资源从而对内容中心网络(content centric networking, CCN)产生严重的影响,目前的攻击防御方法主要是基于待定兴趣表的异常状态统计,但这些方法容易对合法用户产生误判,导致用户体验变差,因此针对内容中心网络中检测和防御兴趣包泛洪攻击的问题,提出基于信息熵和熵率的攻击防御方法。利用CCN中用户请求内容名称的随机性检测兴趣包泛洪攻击,再通过信息熵的差值识别恶意名称前缀,并向相邻节点发送包含恶意名称前缀信息的通知包,从而进行协同防御。仿真结果表明,与传统防御方法相比,在尽早检测出攻击的前提下,该方案能将突发流与攻击流进行区分,并快速抑制恶意兴趣包的转发,有效减少网络攻击造成的影响。     

面向资源使用的TTL缓存服务计费机制与存储策略

为刻画缓存服务提供商和内容提供商在网络缓存服务中的经济学行为,研究了网络边缘TTL缓存的服务计费机制与存储策略,提出了基于内容文件缓存命中速率以及内容文件缓存逗留时间的计费模型。采用Stackelberg博弈模型对缓存服务定价与存储策略问题进行建模,并求解了在均一定价和差异定价策略下的最优缓存价格和内容文件缓存时间。仿真实验对比了在不同计费模型和定价策略下缓存服务提供商获得的投资回报以及内容提供商产生的收益,结果表明:差异定价策略性能要优于均一定价策略;在差异定价策略以及基于内容文件缓存逗留时间的均一定价策略下,内容提供商获得的收益显著大于缓存服务提供商得到的回报,而在基于内容文件缓存命中速率的均一定价策略下情况正好相反;在均一定价策略下,基于内容文件缓存命中速率的计费模型比基于内容文件缓存逗留时间的模型带给缓存服务提供商更多回报。     

面向内容网络的请求洪泛攻击检测方法研究

作为一种新型的网络,内容网络难免会遭受网络攻击的威胁。请求洪泛(Request Flooding,REF)攻击是分布式拒绝攻击在内容网络中的表现形式,提出一种高效的REF攻击检测和防御方法。为了降低网络开销,检测和防御仅实现在一部分的路由器上。仿真实验结果表明,检测防御方法能够有效地实现对REF攻击的检测和防御。     

内容中心网络中基于内容流行度和节点属性的协作缓存策略

网络内置缓存是内容中心网络中的一项重要特性,而现有的缓存策略会使网络中的缓存分布不均,缓存的效率还有较大的提升空间。为了使被缓存的内容对象在空间和时间上分布更合理,提出了一种基于内容流行度和节点属性的协作缓存策略,通过内容的实时流行度和多项节点属性对缓存内容及缓存位置进行选择,能够降低网络冗余,减少内容替换,实现更均匀的内容分布。仿真结果表明,所提缓存策略与其他几种典型的缓存策略相比,可以有效地提高缓存命中率、降低网络负载和总体缓存替换数量。     

内容中心网络碎片化内容访问的统计机制研究

内容中心网络(content centric networking,CCN)通过在路由器中引入缓存,能够显著地提高用户访问内容的速度并减少网络中的流量.但CCN的缓存机制导致了内容以碎片化形式在网络中,只有一部分内容访问请求能够直接到达内容提供商,导致内容提供商无法真实准确地获得内容的访问统计数据,从而增加其制定恰当的内容收费策略的难度.针对这一问题,提出了一种可以保证内容提供商准确获得内容的访问信息的统计机制.在该机制中,中间网络设备中通过新增内容计数器来统计用户请求的内容信息,在满足阈值条件、缓存内容替换或过期时将内容统计信息反馈给内容提供商,提供商据此可以制定合适的内容收费策略和付费缓存策略.实验结果表明,通过本机制网络设备能够准确地统计用户的内容访问统计信息并及时反馈给内容提供商,内容提供商从而可以准确感知其内容的访问统计数据.     

基于协作区域的内容中心网络缓存策略

针对现有网络缓存策略所存在的缓存负载分布不均衡、缓存冗余大、网络资源利用率低等问题,提出了一种基于协作区域的内容中心网络缓存策略.该策略利用协作区域中的节点来辅助中心节点进行分组缓存,以实现负载均衡.仿真结果表明,与LCE策略和Betw策略相比,该策略能够有效地提高缓存命中率和资源利用率,并改善负载均衡性.     

内容中心网络中基于缓存压力的选择性缓存机制

内置缓存机制是内容中心网络(Content Centric Networking,CCN)研究的关键问题之一.现有的CCN缓存机制在缓存节点的选择时往往缺乏对节点缓存状态和负载情况等动态信息的综合考虑,因此无法准确反映节点间的缓存状态差异,进而影响了缓存决策的合理性.提出了一种基于缓存压力的选择性缓存机制(Cache Pressure Based Selective Caching,CPBSC).该机制利用节点的缓存占用率和缓存替换率评估节点的缓存压力,并结合内容的流行度实现缓存节点的合理选择.同时,根据内容的请求率和兴趣分组的剩余生存时间评估不同内容的缓存价值,以此实现缓存内容的合理替换.仿真结果表明,CPBSC有效地优化了缓存资源利用率,并显著提高了系统的整体缓存性能.