软件学报

作者：许志伟,陈波,张玉军

单位：许志伟，中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院 计算技术研究所, 北京 10019011,陈波，Department of Computer Science, University of Memphis, Memphis, TN 38152, USA02,张玉军，中国科学院 计算技术研究所, 北京 10019003

关键词：层次化名字路由的聚合;可合并计数布隆过滤器;高效计数布隆过滤器查询;可合并压缩表示;动态路由聚合;命名数据网络

基金：国家自然科学基金（61672500，61572474）；国家重点研发计划（2016YFE0121500）

为了从根本上解决现有互联网存在的可扩展性、移动性和安全性等方面的问题，全新的未来互联网体系结构得到了广泛研究.其中，命名数据网络（named data networking，简称NDN）利用网内缓存和多路转发实现了基于层次化名字的高效数据传输，从根本上解决了现有互联网所面临的问题.内容的层次化名字具有数量庞大、结构复杂等特点，现有的基于IP的路由转发机制无法直接应用于NDN网络，需要有针对性地研究高效的层次化名字路由机制，保证海量网络内容的正常路由转发.路由聚合是缩减网络路由规模的主要措施.不同于现有的面向本地NDN路由表查表过程的优化，路由聚合需要全网协同处理，在不同网络节点上不断对聚合路由进行聚合.这对聚合路由标识和聚合路由可用性评估提出了诸多要求.为此，研究并提出了针对层次化名字路由的聚合机制，包括两个方面的工作：（1）构建了一种全新的计数布隆过滤器——堆叠布隆过滤器，该过滤器支持多过滤器合并，用于压缩表示被聚合路由名字；（2）给出了一种动态路由聚合机制，在保证NDN网络路由转发准确性的同时，缩小全网路由规模，最大程度地优化了路由转发效率.在真实网络拓扑上构建了仿真平台，经过实验验证，该路由聚合机制以可控的少量冗余转发为代价，有效地压缩了全网路由规模，提升了全网路由转发效率，保证了海量在线内容的高效路由转发，为NDN网络投入实际部署提供了前提.

来源：2019年第2期

《软件学报》期刊编辑部

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