內(nèi)容中心網(wǎng)絡中內(nèi)容分發(fā)的方法及相關設備的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及通信領域，尤其涉及內(nèi)容中心網(wǎng)絡中內(nèi)容分發(fā)的方法及相關設備。
【背景技術】
[0002]當前的互聯(lián)網(wǎng)廣泛采用TCP/IP協(xié)議通過“主機-主機”的方式進行通信?；ヂ?lián)網(wǎng)最初的目標是實現(xiàn)硬件資源的共享，但隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，其應用主要轉移到文字、圖片和視頻等信息的共享上，用戶更加關心信息獲取的速度以及可靠性。因此，傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)顯然不能滿足用戶的需求。內(nèi)容中心網(wǎng)絡(Content-Centric Network,CCN)或命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(Named Data Network,NDN)是一種取代當前互聯(lián)網(wǎng)的新的架構。為表述方便，將這里的CCN或NDN統(tǒng)一稱為內(nèi)容中心網(wǎng)絡。內(nèi)容中心網(wǎng)絡的基本思想是將信息(或稱為內(nèi)容、數(shù)據(jù))本身視為網(wǎng)絡中的“對等實體”，是將當前基于主機(host-based)的網(wǎng)絡架構轉變?yōu)榛趦?nèi)容(content-based)的架構。相對于當前的互聯(lián)網(wǎng)，內(nèi)容中心網(wǎng)絡是一種以接收端為中心的通信模式,接收端通過發(fā)送請求消息請求內(nèi)容,請求消息可以被每個中間節(jié)點轉發(fā)，網(wǎng)絡中擁有該請求消息請求的內(nèi)容的節(jié)點就可以返回數(shù)據(jù)Data包。
[0003]目前在內(nèi)容中心網(wǎng)絡中采用網(wǎng)絡編碼的方式，編碼用于定義請求的特征向量，以說明請求的內(nèi)容中缺少的部分，內(nèi)容提供端根據(jù)該編碼確定可提供的內(nèi)容是否能滿足請求，如果能則返回一個數(shù)據(jù)塊，該數(shù)據(jù)塊是缺少的內(nèi)容的一部分。
[0004]但是，使用這種方式進行多源分發(fā)，當網(wǎng)絡中有多個內(nèi)容提供者都能提供相同的數(shù)據(jù)塊時，只有一個數(shù)據(jù)塊對接收端得到請求的完整內(nèi)容起到了有效的促進作用，不僅不能提高內(nèi)容的獲取效率，而且還會造成鏈路資源的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供了內(nèi)容中心網(wǎng)絡中內(nèi)容分發(fā)的方法及相關設備，用于提高內(nèi)容中心網(wǎng)絡中內(nèi)容的獲取效率，避免鏈路資源的浪費。
[0006]本發(fā)明實施例第一方面提供了一種內(nèi)容中心網(wǎng)絡中內(nèi)容分發(fā)的方法，所述內(nèi)容中心網(wǎng)絡中包括內(nèi)容源請求端設備和內(nèi)容源提供端設備，所述方法包括:
[0007]內(nèi)容源請求端設備發(fā)送興趣報文到內(nèi)容源提供端設備，所述興趣報文中攜帶所述內(nèi)容源請求端設備請求的數(shù)據(jù)塊的信息；
[0008]所述內(nèi)容源請求端設備接收所述內(nèi)容源提供端設備提供的編碼的數(shù)據(jù)包，所述編碼的數(shù)據(jù)包是由所述內(nèi)容源提供端設備將與所述興趣報文相匹配的數(shù)據(jù)塊分段生成數(shù)據(jù)塊分片，并且使用噴泉編碼算法對所述數(shù)據(jù)塊分片編碼得到的；
[0009]所述內(nèi)容源請求端設備對編碼數(shù)據(jù)包集合進行解碼，得到所述數(shù)據(jù)塊，所述編碼數(shù)據(jù)包集合中包括所述內(nèi)容源請求端設備接收到的編碼的數(shù)據(jù)包。
[0010]結合本發(fā)明實施例的第一方面，本發(fā)明實施例第一方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述內(nèi)容中心網(wǎng)絡中還包括轉發(fā)節(jié)點，
[0011]所述內(nèi)容源請求端設備發(fā)送興趣報文到內(nèi)容源提供端設備具體包括:
[0012]所述內(nèi)容源請求端設備發(fā)送所述興趣報文給轉發(fā)節(jié)點，使得所述轉發(fā)節(jié)點轉發(fā)所述興趣報文給所述內(nèi)容源提供端設備；
[0013]所述內(nèi)容源請求端設備接收所述內(nèi)容源提供端設備提供的編碼的數(shù)據(jù)包具體包括:
[0014]所述內(nèi)容源請求端設備接收所述轉發(fā)節(jié)點轉發(fā)的編碼的數(shù)據(jù)包，所述編碼的數(shù)據(jù)包由所述內(nèi)容源提供端設備發(fā)送給所述轉發(fā)節(jié)點。
[0015]結合本發(fā)明實施例的第一方面或第一方面的第一種實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例第一方面的第二種實現(xiàn)方式中，所述內(nèi)容源請求端設備對編碼數(shù)據(jù)包集合進行解碼，得到所述數(shù)據(jù)塊的步驟之后還包括:
[0016]所述內(nèi)容源請求端設備停止接收所述編碼的數(shù)據(jù)包，并發(fā)出停止發(fā)包通告，所述停止發(fā)包通告用于使得接收到所述停止發(fā)包通告的設備停止發(fā)送所述數(shù)據(jù)塊對應的編碼的數(shù)據(jù)包并清除所述編碼的數(shù)據(jù)包的轉發(fā)路徑信息。
[0017]結合本發(fā)明實施例第一方面的第二種實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例第一方面的第三種實現(xiàn)方式中，所述內(nèi)容源請求端設備對編碼數(shù)據(jù)包集合進行解碼具體包括:
[0018]所述內(nèi)容源請求端設備使用高斯消元法對所述編碼數(shù)據(jù)包集合進行解碼。
[0019]結合本發(fā)明實施例第一方面的第三種實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例第一方面的第四種實現(xiàn)方式中，
[0020]所述數(shù)據(jù)塊為組成一個內(nèi)容的多個數(shù)據(jù)塊中的一塊；
[0021]所述數(shù)據(jù)塊的信息為所述數(shù)據(jù)塊在所述內(nèi)容中的編號；
[0022]所述興趣報文中還包括所述內(nèi)容的內(nèi)容名。
[0023]本發(fā)明實施例第二方面提供了一種內(nèi)容中心網(wǎng)絡中內(nèi)容分發(fā)的方法，包括:
[0024]轉發(fā)節(jié)點接收內(nèi)容源請求端設備發(fā)送的興趣報文，所述興趣報文中攜帶所述內(nèi)容源請求端設備請求的數(shù)據(jù)塊的信息；
[0025]所述轉發(fā)節(jié)點轉發(fā)所述興趣報文到內(nèi)容源提供端設備，使得所述內(nèi)容源提供端設備對與所述興趣報文相匹配的數(shù)據(jù)塊進行噴泉編碼后返回編碼的數(shù)據(jù)包給所述轉發(fā)節(jié)占.
[0026]所述轉發(fā)節(jié)點將所述內(nèi)容源提供端設備返回的編碼的數(shù)據(jù)包緩存到編碼緩存區(qū)；
[0027]所述轉發(fā)節(jié)點將所述返回的編碼的數(shù)據(jù)包轉發(fā)給所述內(nèi)容源請求端設備，使得所述內(nèi)容源請求端設備對編碼數(shù)據(jù)包集合進行解碼得到所述數(shù)據(jù)塊，所述編碼數(shù)據(jù)包集合中包括所述內(nèi)容源請求端設備接收到的編碼的數(shù)據(jù)包。
[0028]結合本發(fā)明實施例的第二方面，本發(fā)明實施例第二方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述轉發(fā)節(jié)點轉發(fā)所述興趣報文到內(nèi)容源提供端設備的步驟之前還包括:
[0029]所述轉發(fā)節(jié)點查找所述編碼緩存區(qū)中是否存在與所述興趣報文相匹配的編碼的數(shù)據(jù)包；
[0030]若所述編碼緩存區(qū)中存在與所述興趣報文相匹配的編碼的數(shù)據(jù)包，則發(fā)送所述相匹配的編碼的數(shù)據(jù)包給所述內(nèi)容源請求端設備。
[0031]本發(fā)明實施例第三方面提供了一種內(nèi)容中心網(wǎng)絡中內(nèi)容分發(fā)的方法，包括:
[0032]內(nèi)容源提供端設備接收內(nèi)容源請求端設備發(fā)出的興趣報文，所述興趣報文中攜帶所述內(nèi)容源請求端設備請求的數(shù)據(jù)塊的信息；
[0033]所述內(nèi)容源提供端設備按照預置規(guī)則將與所述興趣報文相匹配的數(shù)據(jù)塊分段生成數(shù)據(jù)塊分片，按噴泉編碼算法對所述數(shù)據(jù)塊分片進行編碼，得到編碼的數(shù)據(jù)包；
[0034]所述內(nèi)容源提供端設備將所述編碼的數(shù)據(jù)包發(fā)送到內(nèi)容源請求端設備，使得所述內(nèi)容源請求端設備在接收到編碼的數(shù)據(jù)包后，進行解碼得到所述數(shù)據(jù)塊。
[0035]結合本發(fā)明實施例的第三方面，本發(fā)明實施例第三方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述內(nèi)容源提供端設備接收內(nèi)容源請求端設備發(fā)出的興趣報文包括:
[0036]所述內(nèi)容源提供端設備接收轉發(fā)節(jié)點發(fā)送的所述興趣報文，所述興趣報文由所述內(nèi)容源請求端設備發(fā)送給所述轉發(fā)節(jié)點；
[0037]所述內(nèi)容源提供端設備將所述編碼的數(shù)據(jù)包發(fā)送到內(nèi)容源請求端設備包括:
[0038]所述內(nèi)容源提供的設備將所述編碼的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述轉發(fā)節(jié)點，使得所述轉發(fā)節(jié)點將所述編碼的數(shù)據(jù)包轉發(fā)給所述內(nèi)容源請求端設備。
[0039]結合本發(fā)明實施例的第三方面或第三方面的第一種實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例第三方面的第二種實現(xiàn)方式中，所述編碼的數(shù)據(jù)包中包含有所述數(shù)據(jù)塊的編號，所述數(shù)據(jù)塊為組成一個內(nèi)容的多個數(shù)據(jù)塊中的一塊；
[0040]所述編碼的數(shù)據(jù)包中還包括所述內(nèi)容的內(nèi)容名，噴泉編碼的標識和一個隨機數(shù)。
[0041]本發(fā)明實施例第四方面提供了一種內(nèi)容源請求端設備，其特征在于，包括:
[0042]第一發(fā)送模塊，用于發(fā)送興趣報文到內(nèi)容源提供端設備，所述興趣報文中攜帶所述內(nèi)容源請求端設備請求的數(shù)據(jù)塊的信息；
[0043]第一接收模塊，用于接收所述內(nèi)容源提供端設備提供的編碼的數(shù)據(jù)包，所述編碼的數(shù)據(jù)包是由所述內(nèi)容源提供端設備將與所述興趣報文相匹配的數(shù)據(jù)塊分段生成數(shù)據(jù)塊分片，并且使用噴泉編碼算法對所述數(shù)據(jù)塊分片編碼得到的；
[0044]解碼模塊，用于對編碼數(shù)據(jù)包集合進行解碼，得到所述數(shù)據(jù)塊，所述編碼數(shù)據(jù)包集合中包括所述第一接收模塊接收到的編碼的數(shù)據(jù)包。
[0045]結合本發(fā)明實施例的第四方面，本發(fā)明實施例第四方面的第一種實現(xiàn)方式中，
[0046]所述第一發(fā)送模塊具體用于，發(fā)送所述興趣報文給轉發(fā)節(jié)點，使得所述轉發(fā)節(jié)點轉發(fā)所述興趣報文給所述內(nèi)容源提供端設備；
[0047]所述第一接收模塊具體用于，接收所述轉發(fā)節(jié)點轉發(fā)的編碼的數(shù)據(jù)包，所述編碼的數(shù)據(jù)包由所述內(nèi)容源提供端設備發(fā)送給所述轉發(fā)節(jié)點。
[0048]結合本發(fā)明實施例的第四方面或第四方面的第一種實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例第四方面的第二種實現(xiàn)方式中，所述內(nèi)容源請求端設備還包括:
[0049]停止模塊，用于停止接收所述編碼的數(shù)據(jù)包，并發(fā)出停止發(fā)包通告，所述停止發(fā)包通告用于使得接收到所述停止發(fā)包通告的設備停止發(fā)送所述數(shù)據(jù)塊對應的編碼的數(shù)據(jù)包并清除所述編碼的數(shù)據(jù)包的轉發(fā)路徑信息。
[0050]結合本發(fā)明實施例第四方面的第二種實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例第四方面的第三種實現(xiàn)方式中，
[0051]所述解碼模塊具體用于，使用高斯消元法對所述編碼數(shù)據(jù)包集合進行解碼，得到所述數(shù)據(jù)塊。
[0052]本發(fā)明實施例第五方面提供了一種轉發(fā)節(jié)點，包括:
[0053]第二接收模塊，用于接收內(nèi)容源請求端設備發(fā)送的興趣報文，所述興趣報文中攜帶所述內(nèi)容源請求端設備請求的數(shù)據(jù)塊的信息；
[0054]第一轉發(fā)模塊，用于轉發(fā)所述興趣報文到內(nèi)容源提供端設備，使得所述內(nèi)容源提供端設備對與所述興趣報文相匹配的數(shù)據(jù)塊進行噴泉編碼后返回編碼的數(shù)據(jù)包給緩存模塊；
[0055]緩存模塊，用于將所述內(nèi)容源提供端設備返回的編碼的數(shù)據(jù)包緩存到編碼緩存區(qū)；
[0056]第二轉發(fā)模塊，用于將所述內(nèi)容源提供端設備返回的編碼的數(shù)據(jù)包轉發(fā)給所述內(nèi)容源請求端設備，使得所述內(nèi)容源請求端設備對編碼數(shù)據(jù)包集合進行解碼得到所述數(shù)據(jù)塊，所述編碼數(shù)據(jù)包集合中包括所述內(nèi)容源請求端設備接收到的編碼的數(shù)據(jù)包。
[0057]結合本發(fā)明實施例的第五方面，本發(fā)明實施例第五方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述轉發(fā)節(jié)點還包括:
[0058]查找模塊，用于查找所述編碼緩存區(qū)中是否存在與所述興趣報文相匹配的編碼的數(shù)據(jù)包；
[0059]第二發(fā)送模塊，用于當所述編碼緩存區(qū)中存在與所述興趣報文相匹配的編碼的數(shù)據(jù)包時，發(fā)送所述相匹配的編碼的數(shù)據(jù)包給所述內(nèi)容源請求端設備。
[0060]本發(fā)明實施例第六方面提供了一種內(nèi)容源提供端設備，包括:
[0061 ] 第三接收模塊，用于接收內(nèi)容源請求端設備發(fā)出的興趣報文，所述興趣報文中攜帶所述內(nèi)容源請求端設備請求的數(shù)據(jù)塊的信息；
[0062]編碼模塊，用于按照預置規(guī)則將與所述興趣報文相匹配的數(shù)據(jù)塊分段生成數(shù)據(jù)塊分片，按噴泉編碼算法對所述數(shù)據(jù)塊分片進行編碼，得到編碼的數(shù)據(jù)包；
[0063]第三發(fā)送模塊，用于將所述編碼模塊得到的編碼的數(shù)據(jù)包發(fā)送到內(nèi)容源請求端設備，使得所述內(nèi)容源請求端設備在接收到編碼的數(shù)據(jù)包后，進行解碼得到所述數(shù)據(jù)塊。
[0064]結合本發(fā)明實施例的第六方面，本發(fā)明實施例第六方面的第一種實施例中，所述第三接收模塊具體用于，接收轉發(fā)節(jié)點發(fā)送的所述興趣報文，所述興趣報文由所述內(nèi)容源請求端設備發(fā)送給所述轉發(fā)節(jié)點；
[0065]所述第三發(fā)送模塊具體用于，將所述編碼的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述轉發(fā)節(jié)點，使得所述轉發(fā)節(jié)點將所述編碼的數(shù)據(jù)包轉發(fā)給所述內(nèi)容源請求端設備，使得所述內(nèi)容源請求端設備在接收到編碼的數(shù)據(jù)包后，進行解碼得到所述數(shù)據(jù)塊。
[0066]從以上技術方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點:本發(fā)明實