CN103765832A - 用于信息中心网络的通用双模式数据转发平面 - Google Patents
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Abstract
一种网络系统包括：用于信息中心网络（ICN）的内容路由器，所述内容路由器包括内容存储库（CS）、待决兴趣表（PIT）、转发信息库（FIB）和多个接口，且用于使用双模式数据转发平面经由所述接口接收并转发来自一个或多个用户的兴趣以及来自一个或多个应用的数据；以及所述ICN的多个下一跳节点，这些节点耦接到所述内容路由器并且用于经由所述接口而将所述兴趣和数据转发到所述内容路由器，其中所述双模式转发平面在对话业务中使用FIB而非CS和PIT来转发所述兴趣和数据，而在内容分发业务中使用CS、PIT和FIB来转发所述兴趣和数据。
Description
相关申请案的交叉参考
本发明要求2011年9月1日由王国强（Guo Qiang Wang）等人递交的发明名称为“用于信息中心网络的通用双模式数据转发平面（AGeneralized Dual-Mode Data Forwarding Plane for Information-CentricNetwork）”的第61/530,288号美国临时专利申请案的在先申请优先权，并且要求2012年2月9日由王国强等人递交的发明名称为“用于信息中心网络的通用双模式数据转发平面（A Generalized Dual-Mode DataForwarding Plane for Information-Centric Network）”的第13/369763号美国专利申请案的在先申请优先权，上述在先申请的内容以引入的方式并入本文本中，如全文再现一般。
技术领域
本发明涉及通信网络，更确切地说，涉及信息中心网络。
背景技术
在内容导向网络（content oriented network,CON）中，内容路由器用于将用户请求和内容路由至合适的接收方。在也称作信息中心网络（ICN）的CON中，将域范围内唯一的名称分配给作为内容传送框架的一部分的每个实体。这些实体可以包括视频片段或网页等数据内容和/或路由器、交换机或服务器等基础设施元件。内容路由器会使用名称前缀来在内容网络中路由内容包，这些名称前缀可以是完整的内容名称或合适的内容名称前缀，而并非一定是网络地址。在CON中，包括发布、请求、管理（例如，修改、删除等）的内容传送可能基于内容名称，而非内容位置。CON不同于传统互联网协议（IP）网络的一个方面在于，CON能够将多个地理点互连，并暂时性地缓存内容或更为持久地存储内容。这可以实现从网络而非初始服务器提供内容，因此可以大大改进用户体验。缓存/存储可用于由用户提取的实时数据，或用于属于用户或属于内容供应商，例如，第三方供应商，的持久性数据。
发明内容
在一个实施例中，一种网络系统包括：用于ICN的内容路由器，所述内容路由器包括内容存储库（CS）、待决兴趣表（PIT）、转发信息库（FIB）和多个接口，所述内容路由器用于使用双模式数据转发平面经由所述接口接收并转发来自一个或多个用户的兴趣以及来自一个或多个应用的数据；以及ICN的多个下一跳节点，这些节点耦接到所述内容路由器并且用于经由所述接口而将所述兴趣和数据转发到所述内容路由器，其中所述双模式转发平面在对话业务中使用FIB而非CS和PIT来转发所述兴趣和数据，而在内容分发业务中使用CS、PIT和FIB来转发所述兴趣和数据。
在另一个实施例中，本发明包括一种网络组件，所述网络组件包括：发射器/接收器（收发器），所述收发器用于接收并且转发指示转发模式的兴趣协议数据单元（PDU）和数据PDU；存储器，所述存储器包括用于缓存内容的CS、用于跟踪待决内容请求的PIT、用于将内容与一个或多个端口相关联的转发信息库；以及处理器，所述处理器用于使用PIT在非加速模式下为可共享内容业务转发兴趣PDU和数据PDU并且使用FIB而非PIT在加速模式（expedite mode）下为不可共享内容业务转发兴趣PDU和数据PDU。
在又一实施例中，本发明包括一种由网络组件实施以在ICN中转发兴趣和数据业务的方法，所述方法包括：经由接收器接收内容兴趣或数据；如果所述内容或兴趣数据对应于内容分发业务，那么使用PIT经由发射器来转发所述内容兴趣或数据，而如果所述内容或兴趣数据对应于对话业务，那么使用FIB而非PIT经由发射器来转发所述内容兴趣或数据。
从结合附图和所附权利要求书进行的以下详细描述将更清楚地理解这些和其他特征。
附图说明
为了更完整地理解本发明，现在参考以下结合附图和详细描述进行的简要描述，其中相同参考标号表示相同部分。
图1为典型的单模式转发平面操作的示意图。
图2为典型的单模式转发场景的示意图。
图3为根据本发明一个实施例的双模式转发平面操作的示意图。
图4为兴趣PDU格式的一个实施例的示意图。
图5为数据PDU格式的一个实施例的示意图。
图6为模拟拓扑的一个实施例的示意图。
图7为最大CS尺寸与语音呼叫率（voice call rate）之间关系的一个实施例的图表。
图8为最大待决兴趣表（PIT）尺寸与语音呼叫率之间关系的一个实施例的图表。
图9为往返时间与等级id（class-id）之间关系的一个实施例的图表。
图10为往返时间与语音呼叫请求率（voice call request rate）之间关系的一个实施例的图表。
图11为混合模式转发实施方案的一个实施例的示意图。
图12为混合模式转发场景的一个实施例的示意图。
图13为双模式转发方法的一个实施例的流程图。
图14为网络单元的一个实施例的示意图。
图15为通用计算机系统的一个实施例的示意图。
具体实施方式
最初应理解，尽管下文提供一个或一个以上实施例的说明性实施方案，但可使用任何数目的技术，不管是当前已知还是现有的，来实施所揭示的系统和/或方法。本发明决不应限于下文所说明的所述说明性实施方案、图式和技术，包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方案，而是可在所附权利要求书的范围以及其均等物的完整范围内修改。
CON或ICN被认为是用于支持内容分发业务（content disseminationtraffic）和对话业务（conversational traffic）的下一代因特网架构。不同于当今的因特网协议（IP）路由器，ICN路由器可以将内容路由、内容计算能力，以及内容本地缓存/存储能力组合在一起类似于当今的IP网络，ICN（作为新的互通层）可能具备支持不同业务模型的能力，例如对话业务模型和内容分发模型。对话模型可以包括应用程序，例如语音/视频多媒体应用程序，语音IP（VoIP）、即时通讯、社交网络、交易型（transaction-based）网上银行、用于实时通信的一些实时传输协议（RTP）连接，以及/或者其他类似的网络业务。内容分发模型可以包括内容提取（content retrieval）和推送（pushing）事件，例如广播或多播媒体（例如，IP电视）和/或类似业务。通常，对话模型可以对应于对等节点（peer）之间的不可共享通信，而分发模型可以对应于在许多人或用户中分配的可共享内容。
在一些ICN模型中，例如内容中心网络（CCN）/命名数据网络（NDN）方案，互通功能可能集中于内容分发模型。在CCN/NDN数据转发平面中，为了有效率地支持内容分发，可以使用有状态方法来支持基于名称的路由和转发。在有状态方法中，对于每一请求而言，内容路由器可以保存一个网络内状态（in-network state）（例如，在有限时间内）,并且该状态可以基于每个内容名称。例如，对于新接收到的兴趣而言，CCN/NDN可以在PIT中生成状态记录，并将该状态记录保存在该PIT中。PIT可以使用该有状态信息来切断环路返回的兴趣（looped-back interest），来聚合具有相同内容名称的其他兴趣，并且向原始请求者引导返回的内容数据的反向路径。当ICN应用于自组网（例如，没有IP路由协议的无基础设施网络）时，PIT也可以用于支持动态源路由。
尽管PIT可以用于或有效用于支持内容分配，但是PIT也会带来缺点。具体而言，PIT的状态信息可以与兴趣的数量成线性或成比例，从而当考虑例如VoIP业务或网上银行服务等对话业务模型时，可能具有重大的可扩展性问题。例如，每个所交换的VoIP业务可能需要某一对应的端对端会话，其中例如由于涉及隐私，所交换的信息不会与其他方共享。然而，在VoIP业务或其他类似业务中，PIT可能无需保存记录表项。在VoIP业务中使用PIT并不会改善VoIP业务处理和该业务的路由，而且会导致可扩展性问题。
本文本所揭示的是一种使用双模式数据转发平面操作来支持内容/信息分发模型和主机对主机对话模型的系统和方法。在ICN或CON中，双模式数据转发平面操作可以解决PIT可扩展性问题并且能够以基于名称的路由和转发为依据。双模式数据转发平面操作可以包括：用于处理内容分发的第一模式，例如，使用PIT；以及用于处理主机对主机（例如，两个或多方主机）不可共享对话业务的第二模式，例如语音/视频业务。例如，可以在两个方向上对兴趣和内容数据使用FIB来进行数据路由，来处理该对话业务。在第一模式中，可以在第一或慢路径中处理包，这其中可以包括多个操作，例如本地缓存数据提取、PIT查找和更新，以及FIB查找和转发。在第二模式中，可以在第二或快路径中处理包，这其中可以包括FIB查找和转发，但没有其他操作。为了支持该双模式操作，可以对ICN PDU使用新标头（header），下文将对此进行详细描述。双模式数据转发平面操作可以灵活且可扩展地处理分发业务模型和对话业务模型，并且可以由业务应用程序来监管。
图1所示为典型的单模式转发平面操作100，它当前可以用于ICN或CON中。例如，单模式转发平面操作100可以用于CCN/NDN数据转发平面中。单模式转发平面操作100可以在ICN或CON中由内容路由器101来实施。内容路由器101可以包括多个端口或接口102（例如，Face0、Face1、Face2，…）以及用于在ICN或CON中恰当地处理内容数据转发的多个转发表或数据结构。接口102可以经由多个固定（有线）链路、无线链路、网络、因特网，和/或其他组件或系统，而耦接到一个或多个用户或内容订户（未图示）并且耦接到一个或多个服务或应用程序103。
内容路由器101中的转发表可以包括CS110、PIT120以及转发信息库（FIB）130。CS110可以用于将兴趣（用户对于内容的请求）与对应数据（所请求的内容）相关联。例如，CS110可以包括用于指示每个接收到的兴趣的“名称（Name）”列以及用于指示相应内容数据的“数据（Data）”列，所述内容数据可以被接收并且可以视情况或部分地缓存在内容路由器101中。PIT120可以用于记录并跟踪每个接收到的正被服务的或待决的兴趣（直到相应的所请求的内容数据被接收到为止），方法是将每个兴趣与一个或多个请求或接收接口102相关联。例如，PIT120可以包括指示每个兴趣的“前缀（Prefix）”列以及指示用于兴趣的一个或多个接收接口102的“请求接口（Requesting Faces）”列。FIB130可以用于将兴趣与相应接口102相关联，所述兴趣在所述接口上被接收并转发。例如，FIB130可以包括指示每个兴趣的“前缀（Prefix）”列以及指示相应接收和转发接口102的“接口列表（Face List）”列。内容路由器101可以包括指向这三个转发表中每一者的指针表140或数据结构。例如，指针表140可以包括指向或指示每个转发表位置的“ptr”列，以及指示每个相应转发表的名称或类型（例如，“C”为CS、“P”为PIT以及“F”为FIB）的“类型（type）”列。
在单模式转发平面操作100中，兴趣可以在第一端口或接口102（Face0）处接收，例如经由无线链路从用户或内容订户（未图示）接收。所述兴趣可以包括指示所请求内容的名称前缀，并且可以转发到CS110或在CS110处进行处理。可以在CS110中使用所指示的名称前缀为接收到的兴趣建立表项。名称前缀可以在“名称（name）”列下输入到CS110中的新行或空行中。所述兴趣随后可以转发到PIT120或在PIT120处进行处理。可以在PIT120中使用所指示的名称前缀为接收到的兴趣建立表项。请求或接收接口102（Face0）也可以在同一表项中被指示。名称前缀可以在“前缀（Prefix）”列下输入到PIT120中的新行或空行中，并且Face0可以在“请求接口（Requesting Faces）”列下在同一行中被指示。所述兴趣随后可以转发到FIB130或在FIB130处进行处理。可以在FIB130中使用所指示的名称前缀为接收到的兴趣建立表项。请求接口102（Face0）也可以在同一表项中被指示。名称前缀可以在“前缀（Prefix）”列下输入到FIB130中的新行或空行中，并且Face0可以在“接口列表（Face list）”列下在同一行中被指示。所述兴趣随后可以在转发接口102（Face1）上转发到例如下一跳或内容路由器（未图示）。
当例如经由下一跳在转发接口102（Face1）上接收到所请求的内容数据时，接收到的数据中所指示的名称前缀可以与FIB130中的相应表项相匹配。因此，用于数据的接收转发接口102（Face1）可以添加到匹配表项的“接口列表（Face List）”列。名称前缀随后可以与PIT120中相应的表项相匹配。因此，内容数据可以在匹配表项的“请求接口（RequestingFaces）”列中所指示的接口102（Face0）上转发。名称前缀也可以与CS110中的相应表项相匹配，并且所述内容数据可以被缓存在匹配表项的“数据（Data）”列中。根据缓存标准或方案，内容数据可以或不可以被完全或部分地缓存。
对于内容分发业务而言，例如广播或多播媒体（例如，IP电视），兴趣可以在多个接口102上接收，例如从多个用户或内容订户处接收。因此，匹配表项的“请求接口（Requesting Faces）”列可指示出可以发送（广播或多播）内容的多个接口102。然而，对于不可共享对话业务而言，可以在PIT120中为每个接收接口102建立表项。因此，表项数量可以与请求用户或请求方的数量成比例，这样会使PIT120的尺寸随用户数量大大增加而大大增加。这样会在较大网络（相对较大规模的ICN或CON）中产生PIT120的可扩展性问题，因此会降低转发效率，增加成本，或者两者兼有。
图2所示为网络系统中的典型单模式转发场景200，它可以基于单模式转发平面操作100。数据或内容可以使用名称前缀在该网络系统中转发。所述网络系统可以包括多个网络（例如，ICN），所述多个网络可以包括一个或多个一层网络（例如，用于因特网）、一个或多个二层网络（例如，用于IP骨干、因特网服务供应商（ISP）、因特网交换点（IXP）、访问点（Point of Presence）（POP）等），以及一个或多个三层网络（例如，用于多归属ISP、单归属ISP等）。三层网络可能较靠近用户（因特网用户），一层网络可能处于因特网水平，而二层网络可为介于一层网络与三层网络之间的中间网络。这些层网络可以包括例如内容路由器101等多个内容路由器，所述多个内容路由器可以包括相应的PIT。
场景200示出了遍及网络系统的多个内容路由器，例如边缘路由器，在所述网络系统中PIT的可扩展性会受损，但是例如在所述网络系统中PIT中表项的数量会相当多。例如，在一层网络与二层网络之间以及在二层网络与三层网络之间的边缘路由器处的PIT可能是不可扩展的（如图2中的“爆炸（explosion）”图形所指示）。具体而言，该场景对应于多个网络条件，如表210所示。对于每组层网络（层1、层2和层3）而言，这些条件包括相对上游的路由器聚合、平均入口带宽，以及PIT尺寸（每个路由器）。一层网络和二层网络（分别为8.4和8）中的上游路由器聚合可能远大于三层网络中的上游路由器聚合。与二层网络中的平均入口带宽（36.2G）相比，在一层网络中平均入口带宽可能较大（110吉字节（G））而在三层网络中较小（3.5G）。PIT尺寸可以与平均入口带宽成比例，与二层网络中的PIT尺寸（0.411G）相比，在一层网络中PIT尺寸也可能较大（3.29G）而在三层网络中较小（0.049G）。
图3示出了双模式转发平面操作300的一个实施例，它可以用于ICN中以解决PIT的可扩展性问题从而提高路由效率，例如，在CCN/NDN数据转发平面中使用。双模式转发平面操作300可以在ICN中由内容路由器301来实施。内容路由器301可以包括用于接收和发送兴趣/数据的多个端口或接口，以及用于在ICN中恰当处理内容数据转发的多个转发表或数据结构，所述多个转发表或数据结构包括CS310、PIT320和FIB330。在双模式转发平面操作300中，业务可以根据业务类型在加速模式（expeditemode）或非加速模式(non-expedite mode)下转发。具体而言，对话业务（例如，不可共享业务）可以使用加速模式来转发，而内容分发业务（例如，可共享业务）可以使用非加速模式来转发。每种业务中的兴趣和数据均可以根据加速或非加速模式来转发。转发模式可以在接收到的兴趣和数据中被指示，例如使用下文将描述的PDU格式。
非加速模式可以用于内容分发或可共享业务（针对兴趣和数据两者）并且可以对应于转发平面操作100。因此，CS310、PIT320和FIB330中的每一者均可以用于接收、处理并转发兴趣和数据，如在转发平面操作100中所述。由于内容数据可以在多个用户或订户之间共享，因此PIT330中的同一表项可以为多个接收端口所共享，这样可以避免可扩展性问题。加速模式可以用于对话业务或不可共享业务（针对兴趣和数据两者），其中可以使用FIB330而非CS310和PIT320来接收、处理并转发兴趣和数据。通过避免表项进入PIT320（和CS310），可以对兴趣和内容的转发进行加速并且可以解决PIT的可扩展性问题。FIB330可以用于将兴趣与相应端口相关联，所述兴趣便在所述接口上接收并转发，类似于FIB130。当例如在与相应兴趣的接收端口不同的端口上接收到所请求的内容数据时，接收到的数据中所指示的名称前缀可以与FIB330中的相应表项相匹配。匹配表项中的兴趣接收端口可以用于转发数据并且接收数据的端口可以添加到匹配表项中。除了改善PIT320的可扩展性外，双模式转发平面操作300也可以在转发不同类型的内容兴趣/数据时提供灵活性，从而提高总体路由效率。
图4示出了兴趣PDU格式400的一个实施例，它可以用于在双模式转发平面操作300中发送兴趣。兴趣PDU格式400可以指示出兴趣所属的业务类型（对话业务或内容分发业务），因此可以相应地转发业务，如上所述。兴趣PDU可以与接收到的兴趣消息一起被接收或者被接收为接收到的兴趣消息的一部分，并且可以包括消息类型字段410、转发模式字段420、源对象名称字段430、目标对象名称字段440、校验和字段450、消除时间（time to kill）或生存时间（time to live）（TTL）字段460、签名字段470、临时标志（nonce）字段480、元数据列表或阵列490，以及有效负载（payload）字段499。元数据列表或阵列490可以包括自证明别名（self-certified alias）值或字段491、装置类型值或字段492、全球定位系统（GPS）值或字段493、选择码（selector）值或字段494，以及/或者可以包括安全社区标识（secured community identifier,ID）值或字段的其他值或字段495。在有效负载字段499之前的上述字段可以代表或可以是PDU的标头的一部分。
图5示出了数据PDU格式500的另一个实施例，它可以用于在双模式转发平面操作300中发送数据响应。数据PDU可以响应于相应的兴趣PDU（以PDU格式400）而返回到内容路由器。PDU格式500可以指示出数据所属的业务类型（对话业务或内容分发业务），因此可以相应地转发业务。数据PDU可以与接收到的内容数据一起被接收或者被接收为接收到的内容数据的一部分，并且可以包括消息类型字段510、转发模式字段520、源对象名称字段530、目标对象名称字段540、校验和字段550、TTL字段560、签名字段570、元数据列表或阵列590，以及有效负载字段599。元数据列表或阵列590可以包括自证明别名值或字段591、装置类型值或字段592、GPS值或字段593、选择码值或字段594，以及/或者可以包括安全社区ID值或字段的其他值或字段595。在有效负载字段599之前的上述字段可以代表或可以是PDU的标头的一部分。数据PDU格式500中的字段可以大体类似于兴趣PDU格式400中的相应字段来进行配置，下文将对此进行描述。
有效负载499可以包括兴趣数据，而有效负载599可以包括可以对应于所述兴趣数据的内容数据。消息类型字段410可以包括一个标志（flag），该标志经设置以指示PDU是兴趣PDU还是数据PDU。或者，消息类型字段410可以包括确定值以指示PDU是兴趣PDU还是数据PDU。兴趣可以用目标对象名称字段440中的目标对象名称来路由。在不可缓存的业务的情况中，兴趣可以用目标对象名称来路由并且相应的数据响应可以使用源对象名称430中的源对象名称来路由。消息类型字段510可以类似于消息类型字段410来进行配置。
转发模式字段420可以包括一个标志，该标志可以经设置以指示PDU的转发使用的是加速模式还是非加速模式。或者，转发模式字段420可以包括确定值以指示PDU的转发是使用加速模式还是非加速模式。该标志可以由具体应用来确定。例如，如果PDU是不可缓存的（或，不可共享）内容，例如个人VoIP/Video，那么应用层可以将模式设置为加速模式。在可以是可共享内容的Youtube TM流视频的情况下，该标志可以设置为非加速。转发引擎（用于内容路由器301）可以检查该标志以确定是查找FIB330（基于源/目标对象名称）并且相应地将PDU调度至指定端口或接口（加速或快模式），还是使用PIT操作、本地缓存操作，和/或一些其他计算方法（非加速或慢模式）。
当转发模式被设置成加速模式时，PDU可以携带源对象名称（在源对象字段430中）。例如，当某一装置可移动并且该装置上的应用订购了无缝移动性服务时，这些应用可以将标志设置为非加速并且使用源/目标对象名称来进行移动性控制。当该装置检测到与基站的附接变化时，可以对转发模式进行设置以允许网络中的无缝锚固点（anchoring point）为具体用户/应用缓存数据。这样可以允许该应用在移动装置重新锚固到新的附接点之后提取数据。转发模式字段520可以类似于转发模式字段420来进行配置。
源对象名称字段430可以指示出请求者（或用户）名称，而目标对象名称字段440可以指示出所请求的对象名称。当转发类型为加速模式时，源对象名称可以包含在兴趣PDU中。或者，可以视情况使用源对象名称。在加速和非加速模式中均可以包含目标对象名称。例如，对于可以为不可共享内容的语音通信而言，数据响应PDU（来自被呼叫者（callee））中的源对象名称（例如，呼叫者（caller））可以由内容路由器301将其与FIB330一起用于将消息转发回到对象请求者。
为了支持双模式转发平面操作300，可能期望内容请求者或订户（类似还有内容制作商）发布寻求数据相应的相关应用前缀。这样可以允许这些前缀填入（populate）FIB330中，使得数据响应可以被路由回来。在可共享内容（例如，Youtube TM视频）的情况下，兴趣PDU格式400不会携带源标识（ID），并且返回的内容可以经由PIT320查找而被路由回来。当转发标志（在消息类型字段410中）被设置成加速模式时，可以在兴趣PDU中设置源对象名称以用于反向转发的目的。源对象名称和目标对象名称可以为结构化名称（structured name）或平坦名称（flat name）。结构化名称可以具有分层格式，例如统一资源标识（URI）。平坦名称可以具有数字格式，该数字格式可以是由哈希函数（hash function）生成的位串。当使用结构化名称时，PDU或包可以转发到默认网关路由器，其中域名系统（DNS）可以用于求解目标服务器，例如，当内容路由器301找不到用于转发PDU的下一跳时。内容路由器301随后可以将PDU转发到目标服务器以取回内容。源对象名称字段530和目标对象名称字段540可以分别类似于源对象名称字段430和目标对象名称字段440来进行配置。
校验和字段450可以包括一个值，该值可以经验证以指示接收到的PDU的完整性。校验和值可以用于检查PDU中的标头和有效负载部分中的错误，例如用于检查在存储器（memory）或储存器（storage）中PDU是否被破坏。在PDU中设置校验和可能需要在两个路由器（内容路由器）之间进行可靠的内容中继。否则，PDU的传输可能不可靠。校验和字段550可以类似于校验和字段450来进行配置。
TTL字段460可以指示接收到的PDU或包的寿命，例如，根据转发模式的设置，用于防止包的转发环（forwarding loop）的形成，用于指示兴趣/数据在PIT或本地缓存器中存储的寿命，或两者兼有。在不同的转发模式下，TTL可以具有不同的解释。在加速模式下，TTL的用途可以是当PDU和FIB中的源对象名称和目标对象名称均用于监管转发时，切断转发环。例如，转发环可以是由内容路由器中的多路径转发所引起。在非加速模式下，TTL可以用于指示兴趣或数据PDU可以在PIT或本地缓存器中存在或维持有效的时间。
在加速模式下，TTL可以用于兴趣PDU和数据PDU中以防止转发环的形成。在这种情况下，TTL可以被设置成最大可允许跳的数目。在转发过程中，每一跳（路由器）可以将TTL值减小一个单元，直到达到约为零的值为止。如果TTL值约为零，那么PDU可以被丢弃。在非加速模式下，TTL可以被设置成一个日时间（time-of-the-day）（TOD）单元，该单元可以指示PDU的寿命。例如，具有相对较长TOD的持久性兴趣可以存储在PIT中以支持ICN中的事件推送服务（例如，订户可以提前提取不存在的内容）。数据PDU中的TTL可以指示数据可以在每个本地缓存器中存储的时间。通过使用该TTL，内容路由器可以实施基于策略的衰减函数以清除ICN网络内逾期的内容。该TTL可以由具体应用来设置。TTL字段560可以类似于TTL字段460来进行配置。
签名字段470可以包括可以基于名称和有效负载的加密哈希函数，例如hash(名称,有效负载)。该签名可以是签署证书，该签署证书用于维护PDU内的目标对象名称、静态元数据条目，和/或有效负载之间的关系。PDU的接收器可以使用该签名来验证指定的关系（例如，内容是否来自可信的发布商）。临时标志字段480可以包括随机数字并且可以用于防止消息重放攻击（message replay attack）。通过使用该字段，接收路由器可以跟踪接收到的PDU并且检测同一PDU被接收多次的情况，该情况表示发生了重放攻击。接收路由器可以丢弃重放的（或重新传输的）（多个）PDU。签名字段570和临时标志字段580可以分别类似于签名字段470和临时标志字段480来进行配置。
元数据阵列490可以是以下项的列表：基于内容的参数、计算函数，或到达计算函数的基于名称的指针类站点链接。元数据阵列490可以用于监管/引导内容转发、存取、存储操作、安全性，和/或指定的服务处理操作。元数据列表或阵列490中的自证明别名值或字段491可以是来自内容发布商的公钥或公钥的哈希函数。当请求者发送兴趣时，该字段中的别名可以在兴趣PDU中被发送。当数据PDU作为响应而发送回来时，数据PDU也可以携带别名。内容路由器可以验证该别名在兴趣PDU与数据PDU之间是否匹配以便验证发布商的源或来源。包括非匹配别名的返回的数据PDU可以被丢弃，因为这样的PDU可能来自于假冒的发布商。
兴趣PDU中的装置类型值492可以指示请求对象的类型（例如，iPhone TM或iPad TM）。GPS字段493可以指示请求者（用户装置或应用）的地理位置（例如，坐标）。选择码字段494可以包括服务功能指针，所述服务功能指针可以允许接收内容路由器在内容返回到匹配兴趣之前实施一个或多个指定功能（例如，当数据PDU存储在本地缓存器中时）。安全社区ID可以用于兴趣和数据PDU中以授权访问控制策略。元数据阵列590、自证明别名值或字段591、装置类型值或字段592、GPS值或字段593、选择码值或字段594，以及数据PDU格式500中的其他值或字段595可以类似于它们在兴趣PDU格式400中的相应字段来进行配置。
在一个实施例中，当两个内容路由器，例如内容路由器301，建立邻近关系时，这些路由器可以协商校验和值是否需支持可靠的数据传输，例如在内容层互通处。基于应用类型，用户或终端装置可以指派源对象名称以建立兴趣PDU，如上所述。例如，如果应用是语音应用，那么PDU中可以携带源对象名称。否则，如果应用是例如下载Youtube TM视频，那么视频名称（例如，URI）可以用作目标名称。消息类型标志可以相应地（兴趣或数据）进行设置。TTL可以由终端装置或由该装置附接到的第一内容路由器来设置。例如，如果兴趣是关于将来事件，那么TTL可以指示出该兴趣是用于等待即将发生的事件的持久性兴趣。在数据PDU中，可以适当地生成签名，如上所述。可以相应地设置转发类型。PDU中可以携带至少一些元数据阵列字段。例如，在兴趣PDU中，安全社区ID可以用于存取控制。自证明别名也可以用于源验证。可以计算校验和（如果有需要的话），例如，在对PDU中剩余的字段进行设置之后，并且PDU随后可以发送到第一内容路由器。
当内容路由器接收到含目标对象名称的兴趣时，该路由器可以验证兴趣PDU中的校验和。相应地，如果检测到被破坏的包，那么可以将其丢弃。路由器随后可以检查转发模式。如果转发模式对应于被加速的对象，那么转发操作可以根据快路径（或加速模式）来处理，如上所述。内容路由器的转发引擎（FE）可以查找相应的FIB以确定将包转发到哪个（哪些）下一跳接口。在这种情况下，TTL（例如，跳的数量）可以减少一个单元。如果TTL减小到约为零，那么PDU可以被丢弃。如果在FIB中未发现兴趣的匹配，那么基于策略，包可以被丢弃、发送到所有出口接口（例如，任播或泛洪），或发送到默认网关路由器。如果转发模式被设置为非加速，那么转发操作可以用慢路径（或，非加速模式）来处理。在这种情况下，如果在本地缓存器中为目标对象名称发现匹配，那么可以将内容发送回去。不可共享应用或移动代理（mobility agent）可以暂时设置非加速模式（使用PDU）以便实现内容缓存并且支持无缝移动性。否则，PIT中每个名称状态可以被更新，例如，通过产生新表项或在先前建立的同一名称状态下对入口接口号进行排队。
PDU中接收到的TTL和元数据可以存储在PIT中。本地计时器可以用于衰减TTL。当TTL下降到约为零时，相应的兴趣可以从PIT中移除。在PIT操作之后，FE可以查找FIB以确定将包转发至何处。在发送包之前，可以重新计算校验和，因为内容路由器会改变PDU的一些成分（例如，TTL）。在FIB中为PDU发现目标对象之后，可以如上所述生成数据PDU，其中目标对象可以是第二内容路由器或发布商的装置。基于转发类型，TTL可以用于防止转发环的形成（在加速模式下）或用于限定某一内容在网络的本地缓存器中可以存在的时间（在非加速模式下）。PDU标头中的元数据可以用于支持相关的服务。例如，发布商可以定义一个安全社区ID以确定哪个兴趣可以使用该数据。发布商也可以关联于自证明别名，以使内容路由器能够验证内容来源。
当接收到数据PDU时，PDU的校验和可以被验证并且路由器的FE可以检查如PDU中所指示的转发模式。类似于兴趣PDU，转发操作也可以根据快路径或慢路径来进行处理。在慢模式或非加速模式下，PDU的有效负载可以在本地缓存器处复制，并且可以基于相关的元数据来处理。例如，内容路由器可以确定只有具有匹配安全社区ID或别名的兴趣才能接收返回到请求者的数据PDU。这样，如果数据PDU中携带的别名不与PIT中任何兴趣的别名相匹配，那么该PDU可以被丢弃（例如，该数据PDU可能发送自假冒发布商）。对于真实的数据PDU而言，PIT可以被更新（根据数据PDU中的信息）并且相应的内容数据可以基于PIT中的每个名称的状态而分发到所有或多个请求者。
可以使用与用于接收并转发兴趣和相应内容数据的上述方案类似的方案，来支持推送事件通知操作。在推送事件通知操作场景中，与经由发送兴趣来推送事件数据不同，订户可以将其感兴趣的事件前缀填入一个或多个或每个路由器的FIB中（例如，经由内容路由协议）。因此，所述一个或多个路由器可以对事件前缀进行配置以填入路由器的FIB中。事件发布商随后可以将该事件前缀用作目标对象名称的一部分并且使用元数据来指示可以存储该事件的（多个）路由器。例如，当发布商将某个过渡事件（transient event）推送至订户时，该事件可以表示为数据PDU并且被加速。该事件可以发送至接入路由器，该接入路由器可以附接有装置。在分发过程中，在一个或多个路由器上的FE可以使用相关FIB来转发事件数据。在这种情况下，TTL（在PDU中）可以用于切断转发环或防止其形成。基于元数据，事件可以推送至指定的（多个）订户。
图6示出了用于实验模拟的模拟拓扑600的一个实施例，所述实验模拟用于分析ICN中的双模式转发平面操作300。该模拟用于比较通过在双模式中操作CCN而增加的效率。模拟拓扑600对应于因特网2阿比林拓扑（abilene topology），如http://abilene.internet2.edu/中所描述，该描述内容以引用的方式并入本文本中。模拟拓扑600使用NS3-DCE环境来进行配置，该环境允许使用例如CCNx等现实世界协议实施方案来进行模拟分析。NS3-DCE环境描述于由M.Lacage在2010年11月在尼斯大学（theUniversity of Nice-Sophia Antipolis）发表的标题为“Outils dexperimentationpour la recherche en reseaux”的博士论文中，该论文以引用的方式并入本文本中。使用ccnx-0.4.0版本来进行该模拟。关于模拟的更多细节描述于由Ravishankar Ravindran等人在加利福尼亚州圣克拉拉的华为研究中心（Ravindran等人）发表的标题为“在内容中心网络中支持双模式转发（Supporting Dual-Mode Forwarding in Content Centric Network）”的华为内部公开案中，该案以引用的方式并入本文本中，如全文再现一般。
模拟拓扑600包括标记为从0到11的多个互连节点（例如，内容路由器）。这些节点主要负责对话应用和内容共享（或内容分发）应用，如图6所示。分析时所考虑的业务是内容共享业务（用于内容共享应用）与语音对话业务（用于对话应用）的组合。兴趣路由是根据最短路径第一逻辑来实施的。
内容共享应用呈现了一种由用户间的内容共享而产生的业务模型。模拟拓扑600包括节点11，该节点被配置为用于可共享内容的储存库节点（repository node）。节点11与用于存储共享内容的储存库（repo）610相关联。如同Ravindran等人详细描述，储存库610用2000个内容对象初始化，其几何平均尺寸为100信息块（chunk）。内容热门度由齐普夫分布（zipfdistribution）来确定，其中指数参数（exponent parameter）为2，并且热门度等级K的数目被设置成100。为了使模拟时间保持在实际限制内，这些参数是由G.Carofiglio等人在标题为“内容中心网络中的模型化数据转移（Modeling data transfer in content centric networking）”（http://perso.rd.francetelecom.fr/muscariello/report-itc-transport.pdf,2011）的技术报告中所考虑的参数的尺度缩小表示，该技术报告以引用的方式并入本文本中。在模拟拓扑600中，选择节点1、5、7和9来生成对于共享内容的请求。文件共享应用基于CCNx版本中包含的ccndsendchunks和ccncatchunks2实用程序。ccncatchunks2以窗口尺寸1来操作。
对话应用模拟点对点流对话内容。如同Ravindran等人详细描述，该应用被模型化为恒定位速率语音应用，它的包生成速率为50包/秒且语音负载为160字节（B）。为此开发新的CCNx实用程序。该实用程序实施双向语音会话，其中兴趣和数据响应以相同速率生成。参考模拟拓扑600，选择节点0、2、4和8来生成用于对话内容的业务。在默认（或加速）模式下，语音包的到期时间根据模拟场景而被设置成1s或5s，而在双模式下，语音包在转发时被标记为过期的（stale）。
从模拟中收集多个性能指标，用于比较加速和非加速转发模式或方案的效率。这些性能指标包括最大CS尺寸、最大PIT尺寸、缓存命中率、未中率（miss rate），以及平均往返时间（RTT）。RTT是关于该应用的每信息块的响应时间，并且被测量为从发布兴趣的时间到接收到数据响应的时间。图7所示为最大CS尺寸与语音呼叫率之间的关系700，它得自模拟的结果或输出值（参数）。此结果对应于节点2、5和8，因为连接这些节点的链路（2→1）、（5→2）、（8→5）由于选定的负载和兴趣路由逻辑而具有最高链路利用率。
关系700的不同曲线将在两种转发模式下不同负载中最大CS尺寸的性能进行了比较。在默认或非加速模式下，最大CS尺寸随语音呼叫率的增加而增加。可以预期，由于呼叫率的增加会在单位时间内使更多呼叫被激活，因此更多语音内容可以缓存在CS中，这样会增加边缘路由器和过境路由器（transit router）两者的CS利用率。CS尺寸可取决于传入的兴趣的速率，这样可能会使节点5和节点8的CS大于节点2。在双模式下，语音数据响应包可以绕过CS处理，这样便不会在边缘路由器或过境路由器中留下包的任何存储。这表示于图7中，其中CS缓存尺寸只与来自内容共享应用的数据响应相关。这样会使CS尺寸保持几乎相同以增加语音呼叫率。
图8示出了最大PIT尺寸与语音呼叫率之间的关系800，它得自用于分析关于最大PIT尺寸所增加的效率的模拟结果。在两种转发模式中，最大PIT尺寸的表现与最大CS尺寸的表现相关。此结果关于节点2、5和8而呈现。关系800示出，随着语音呼叫率的增加，PIT尺寸在默认情况下成比例增长而在双模式情况下保持基本上不受影响。原因可能是，加速标记的语音兴趣使用FIB来进行快速转发，从而绕过PIT处理。而在CS情况下，三个节点中PIT尺寸的差异原因可能是网络中的兴趣到达模式（interest arrival pattern）和兴趣路由逻辑。
图9示出了往返时间与等级id之间的关系900，它得自模拟结果。关系900示出了使用两种转发模式的内容共享应用的平均RTT性能。在两种情况下，RTT性能随等级id的增加而增加，因为内容丢失的概率随等级热门度的减小而增加。将默认模式转发情况与双模式转发情况相比较，由于双模式转发情况下缓存命中率增加，因此RTT也可以改善。原因可能是，双模式转发消除了（或大大减少了）CS资源的争夺，从而有利于内容共享应用，这样会产生更好的命中率和RTT。
图10示出了往返时间与语音呼叫请求率之间的关系1000，它得自模拟结果。关系1000示出了对于两种转发模式在语音应用中RTT的性能。此结果关于节点0而呈现，该节点0与节点2、4和8进行语音会话。在节点对（0，2）、（0，4）和（0，8）中平均RTT的差异可能是因为跳的数量增加以及路径中过境链路（transit link）的利用率较高。具体而言，对于单个CCN节点而言，经观察，兴趣和相应的数据响应在4至5毫秒（ms）的范围内。模拟设置包括在每条链路中的约2毫秒（ms）的延迟，并且由模拟设置导致的开销因素可以解释RTT观察结果。将默认模式与双模式相比较，语音应用未显示出改善。发现双模式与默认CCN情况同样好或稍微差于默认CCN情况。该观察结果可能是因为CCNx将CS、PIT和FIB实施为一个逻辑数据结构。这样会导致如果不显著改变协议实施方案，就不能有效率地实施快路径转发进而不能处理加速的内容。
图11示出了混合模式转发实施方案1100的一个实施例，它可以用于ICN（例如，CCN）中。混合模式转发实施方案1100可以使用有状态模式实施方案1110和无状态模式实施方案1120。有状态模式操作1110可以在ICN的边缘处或在网络的接入部分处（在边缘路由器或接入路由器处）使用单模式转发操作（例如，单模式转发操作100）。这样，有状态模式实施方案1110可以使用如上所述的PIT操作在网络的边缘或外围转发兴趣和数据。在边缘或网络存取区域处使用PIT操作可以用于抑制网络边缘处的拒绝服务（denial-of-service,DOS）攻击和/或分布式DOS（DDOS）攻击。无状态模式实施方案1120可以在ICN的核心或骨干处（在核心或骨干路由器处）使用双模式转发操作，例如双模式转发操作300。这样，无状态模式实施方案1120可以使用FIB而非PIT和CS在网络核心区域处为对话业务转发兴趣和数据，这样可以如上所述为可共享对话业务解决PIT可扩展性问题。通过同时使用有状态模式实施方案1110（单模式或非加速（默认）转发）和无状态模式实施方案1120（双模式或加速转发），混合模式转发实施方案1100可以在PIT操作的优点（在网络边缘处）与解决PIT可扩展性问题（在网络核心处）之间提供折中或平衡。
图12示出了混合模式转发场景1200的一个实施例，它可以在例如ICN或CCN等网络系统中使用混合模式转发实施方案1100。所述网络系统可以包括多个网络（例如，ICN），所述多个网络可以包括一个或多个一层网络、一个或多个二层网络，以及一个或多个三层网络，例如，类似于单模式转发场景200中的网络。一层和二层网络可以对应于网络系统的骨干部分。三层网络可以对应于网络系统的接入部分并且可以耦接到多个内容用户（客户）或订户。这些层网络可以包括例如内容路由器101等多个内容路由器，所述多个内容路由器可以包括相应的PIT（带有相应的CS和FIB）。
场景1200示出了遍及网络系统的多个内容路由器，例如边缘路由器。路由器可以包括骨干路由器，例如位于一层与二层网络之间以及在二层与三层网络之间，其中PIT的可扩展性可能是一个问题（当转发的不可共享对话业务的数量相当大时）。为了解决该问题，骨干路由器可以使用双模式转发操作300（或无状态模式实施方案1120）来转发兴趣和数据业务。具体而言，对话业务可以使用FIB在加速模式下转发（在网络系统的骨干部分处），而内容分发业务可以使用CS、PIT和FIB在非加速模式下转发，如上所述。路由器也可以包括接入路由器，例如，位于三层网络与用户之间，其中网络系统的安全性可能是个问题，例如防止DOS、DDOS或重放攻击。因此，接入路由器可以使用单模式转发操作100（或有状态模式实施方案1110）来转发兴趣和数据业务。具体而言，内容业务可以使用CS、PIT和FIB在默认或非加速模式下转发（在网络系统中的接入部分处），如上所述。
图13示出了双模式转发方法1300的一个实施例，它可以用于在ICN中为不可共享对话业务和可共享内容分发业务转发兴趣和数据。双模式转发方法1300可以由内容路由器或ICN中的节点，例如内容路由器301，来实施。方法1300可以开始于1310处，其中兴趣/数据PDU可以被接收。例如，内容路由器可以接收类似于PDU格式400的兴趣PDU或可以接收类似于PDU格式500的数据PDU，例如，响应于先前接收到的兴趣。在块1320处，方法1300（在内容路由器处）可以确定兴趣/数据PDU的转发使用的是加速模式还是非加速模式。例如，内容路由器可以检查兴趣PDU格式400中的转发模式字段420或数据PDU格式500中的转发模式字段520，以确定是否设置了标志以指示PDU的转发使用的是加速模式（用于对话业务）还是非加速模式。如果业务是不可共享或对话业务，那么可以设置加速模式。否则，可以使用非加速模式。如果块1320中的条件属实，则方法1300可以前进到块1330。否则，方法1300可以前进到块1340。
在块1330处，兴趣/数据PDU可以使用FIB而非CS和PIT来处理，例如，如上文关于双模式转发平面操作300中的加速模式所述。随后，方法1300可以前进到块1350。在块1340处，兴趣/数据PDU可以使用CS、PIT和FIB来处理，例如，如上文关于典型单模式转发平面操作100中的默认非加速模式所述。在这种情况下，接收到的数据PDU中的内容（或负载）的至少一部分可以缓存在内容路由器处（例如，在CS处）。在块1350处，兴趣/数据PDU可以转发到例如网络中的下一跳。方法1300随后可以结束。
图14所示为网络单元1400的一项实施例，该网络单元可为通过网络传输和处理数据的任何装置。例如，网络单元1400可以对应于内容路由器301或可以位于ICN中的内容路由器或任何节点中。网络单元1400也可用于实施或支持上文所描述的方案和方法。网络单元1400可以包括一个或多个入口端口或单元1410，其耦接到接收器（Rx）1412，用于从其他网络组件接收信号和帧/数据。网络单元1400可包含内容感知单元1420，用于确定将内容发送到哪些网络组件。内容感知单元1420可以使用硬件、软件或这两者来实施。网络单元1400还可以包括一个或多个出口端口或单元1430，其耦接到发射器（Tx）1432，用于将信号和帧/数据传输到其他网络组件。接收器1412、内容感知单元1420和发射器1432也可用于实施至少一些上文所揭示的方案和方法，其可基于硬件、软件或这两者。网络单元1400的组件可以如图14所示进行布置。
内容感知单元1420也可以包括可编程内容转发平面块1428，以及可以耦接到所述可编程内容转发平面块1422的一个或多个存储块1428。可编程内容转发平面块1428可以用于实施内容转发和处理功能，例如在应用层或L3处，其中内容基于内容名称或前缀进行转发，且可能基于将内容映射到网络业务的其他内容相关信息进行转发。此类映射信息可以保存在内容感知单元1420或网络单元1400处的一个或多个内容表（例如，CS、PIT和FIB）中。可编程内容转发平面块1428可解译用户的针对内容的请求，并相应地例如基于元数据和/或内容名称（前缀）从网络或其他网络路由器提取内容，并且可以例如暂时地将内容存储在存储块1422中。可编程内容转发平面块1428接着可将所缓存的内容转发给用户。可编程内容转发平面块1428可以使用软件、硬件或这两者实施，并且可以在IP层或L2以上的层级中操作。
此外，可编程内容转发平面块1428可以实施上述双模式转发方案或混合模式转发方案。在混合模式转发方案的情况下，可编程内容转发平面块1428可以在网络单元1400位于网络的骨干处时实施双模式转发方案（而不使用PIT），或者在网络单元1400位于网络的接入部分处时使用单模式转发方案（使用PIT）。存储块1422可以包含缓冲存储器1424，所述缓冲存储器用于暂时地存储内容，诸如订户所请求的内容。另外，存储块1422可以包含长期存储器件1426，所述长期存储器件用于相对持久地存储内容，诸如发布者所提交的内容。例如，缓冲存储器1424和长期存储器件1426可以包括动态随机存取存储器（DRAM）、固态硬盘（SSD）、硬盘，或这些器件的组合。
上述网络组件可以在任何通用网络组件上实施，例如计算机或特定网络组件，只要其具有足够的处理能力、存储资源和网络吞吐能力来处理其上的必要工作量。图15图示了典型的通用网络组件1500，其适用于实施本文本所揭示的组件的一项或多项实施例。网络组件1500包括处理器1502（可以被称为中央处理器单元或CPU），其与包括以下项的存储装置通信：辅助存储设备1504、只读存储器（ROM）1506、随机存取存储器（RAM）1508、输入/输出（I/O）装置1510，以及网络连接装置1512。处理器1502可以作为一个或多个CPU芯片实施，或者可以为一个或多个专用集成电路（ASIC）中的一部分。
辅助存储器1504通常由一个或多个磁盘驱动器或磁带驱动器组成，并且用于数据的非易失性存储，并且，如果RAM1508的大小不足以保存所有工作数据，那么所述辅助存储器还用作溢流数据存储装置。辅助存储器1504可用于存储程序，当选择这些程序来执行时，这些程序会加载到RAM1508中。ROM1506用于存储在程序执行期间读取的指令以及可能的数据。ROM1506为非易失性存储装置，其存储容量相对于辅助存储器1504的较大存储容量而言通常较小。RAM1508用于存储易失性数据，并且可能用于存储指令。对ROM1506和RAM1508两者的存取通常比对辅助存储器1504的存取快。
揭示至少一个实施例，且所属领域的技术人员对所述实施例和/或所述实施例的特征的变化、组合和/或修改在本发明的范围内。因组合、整合和/或省略所述实施例的特征而产生的替代实施例也在本发明的范围内。在明确陈述数值范围或限制的情况下，应将这些表达范围或限制理解为包含属于明确陈述的范围或限制内的类似量值的重复范围或限制（例如，从约1到约10包含2、3、4等；大于0.10包含0.11、0.12、0.13等）。举例来说，每当揭示具有下限Rl和上限Ru的数值范围时，具体是揭示属于所述范围的任何数字。具体而言，特别揭示所述范围内的以下数字：R=Rl+k*(Ru-Rl)，其中k为从1%到100%范围内以1%递增的变量，即，k为1%、2%、3%、4%、7%、……、70%、71%、72%、……、97%、96%、97%、98%、99%或100%。此外，还特定揭示由如上文所定义的两个R数字定义的任何数值范围。相对于权利要求的任一元素使用术语“任选地/视情况”意味着所述元素是需要的，或者所述元素是不需要的，两种替代方案均在所述权利要求的范围内。使用例如包含、包括和具有等较广术语应被理解为提供对例如由……组成、基本上由……组成以及大体上由……组成等较窄术语的支持。因此，保护范围不受上文所陈述的描述限制，而是由所附权利要求书界定，所述范围包含所附权利要求书的标的物的所有均等物。每一和每个权利要求作为进一步揭示内容并入说明书中，且所附权利要求书是本发明的实施例。所述揭示内容中的参考的论述并不是承认其为现有技术，尤其是具有在本申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期的任何参考。本发明中所引用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示内容特此以引用的方式并入本文本中，其提供补充本发明的示范性、程序性或其他细节。
虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，所揭示的系统和方法可以许多其他特定形式来体现。本发明的实例应被视为说明性的而非限制性的，且本发明不限于本文本所给出的细节。举例来说，各种元件或组件可在另一系统中组合或集成，或某些特征可省略或不实施。
另外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可与其他系统、模块、技术或方法组合或整合。展示或论述为彼此耦接或直接耦接或通信的其他项目也可以电方式、机械方式或其他方式通过某一接口、装置或中间组件间接地耦接或通信。改变、替代和更改的其他实例可由所属领域的技术人员确定，且可在不脱离本文本所揭示的精神和范围的情况下作出。
Claims (20)
1.一种网络系统，其包括：
用于信息中心网络(ICN)的内容路由器，所述内容路由器包括内容存储库（CS）、待决兴趣表（PIT）、转发信息库（FIB）和多个接口，且用于使用双模式数据转发平面经由所述接口接收并转发来自一个或多个用户的兴趣以及来自一个或多个应用的数据；以及
所述ICN的多个下一跳节点，这些节点耦接到所述内容路由器并且用于经由所述接口而将所述兴趣和数据转发到所述内容路由器，
其中所述双模式转发平面在对话业务中使用所述FIB而非所述CS和PIT来转发所述兴趣和数据，而在内容分发业务中使用所述CS、PIT和FIB来转发所述兴趣和数据。
2.根据权利要求1所述的网络系统，其中使用兴趣协议数据单元（PDU）和数据PDU来将所述对话业务与所述内容分发业务区分开，所述兴趣PDU和数据PDU各自包括转发模式指示符，所述转发模式指示符在对话业务中设置成加速模式或者在内容分发业务中设置成非加速模式。
3.根据权利要求2所述的网络系统，其中所述数据PDU由某一应用来设置，并且其中所述兴趣PDU由用户设置。
4.根据权利要求1所述的网络系统，其中在对话业务中所述兴趣和数据被转发，而不将内容数据缓存或存储在所述内容路由器中。
5.根据权利要求1所述的网络系统，其中所述内容路由器是位于所述网络系统的骨干部分处的边缘路由器。
6.根据权利要求5所述的网络系统，其中所述下一跳节点中的至少一部分位于所述骨干部分处并且还用于使用所述双模式数据转发平面来转发兴趣和数据。
7.根据权利要求5所述的网络系统，其中所述下一跳节点中的至少一部分在所述网络系统的接入部分处耦接到所述用户，并且用于使用所述PIT在对话业务和内容分发业务中转发兴趣和数据。
8.一种网络组件，其包括：
发射器/接收器（收发器），所述收发器用于接收并且转发指示转发模式的兴趣协议数据单元（PDU）和数据PDU；
存储器，所述存储器包括用于缓存内容的内容存储库（CS）、用于跟踪待决内容请求的待决兴趣表（PIT），和用于将内容与一个或多个端口相关联的转发信息库（FIB）；以及
处理器，所述处理器用于使用所述PIT在非加速模式下为可共享内容业务转发所述兴趣PDU和所述数据PDU并且使用所述FIB而非所述PIT在加速模式下为不可共享内容业务转发所述兴趣PDU和所述数据PDU。
9.根据权利要求8所述的网络组件，其中所述兴趣PDU包括用于指示兴趣PDU的消息类型、在不可共享内容业务中设置成加速模式或在可共享内容业务中设置成非加速模式的转发模式指示符、用于指示请求对象的源对象名称、用于指示被请求对象的目标对象名称、用于验证所述兴趣PDU完整性的校验和值、用于确定所述兴趣PDU寿命的存活时间（TTL）指示符、用于验证所述目标对象名称与所述兴趣PDU之间关系的签名、用于防止重放攻击的临时标志、用于指示基于内容的参数或计算函数的列表的元数据阵列，以及兴趣有效负载。
10.根据权利要求9所述的网络组件，其中所述元数据阵列包括以下项中的至少一者：用于验证所述数据PDU与所述兴趣PDU之间匹配的自证明别名、用于指示所述请求对象类型的装置类型、用于指示所述请求对象的地理位置的全球定位系统（GPS）指示符、允许所述内容路由器实施与所述数据PDU相关的一个或多个指定功能的选择码、包括用于对存取控制策略授权的安全社区标识（ID）的其他值。
11.根据权利要求9所述的网络组件，其中所述TTL指示符用于在不可共享内容业务中在加速模式下防止转发环的形成或用于在可共享内容业务中在非加速模式下指示所述兴趣PDU在所述PIT、CS或两者中维持有效的时间，并且其中所述TTL指示符在加速模式下被设置成最大可允许跳的数目或在非加速模式下被设置成一个日时间（TOD）单元。
12.根据权利要求9所述的网络组件，其中所述不可共享内容业务在加速模式下使用所述源对象名称和所述目标对象名称来路由，并且其中所述可共享内容业务在非加速转发模式下使用所述目标对象名称来转发。
13.根据权利要求9所述的网络组件，其中所述转发模式指示符由不可共享应用暂时设置成非加速模式，以便实现内容缓存并且支持移动装置的无缝移动性。
14.根据权利要求13所述的网络组件，其中所述源对象名称和所述目标对象名称均用于移动性控制以允许无缝锚固点为所述不可共享应用缓存数据，并且允许所述不可共享应用在所述移动装置重新锚固到新的附接点之后提取所缓存的数据。
15.根据权利要求9所述的网络组件，其中所述源对象名称和所述目标对象名称为具有分层格式的结构化名称。
16.根据权利要求9所述的网络组件，其中所述源对象名称和所述目标对象名称为具有数字格式的平坦名称。
17.根据权利要求9所述的网络组件，其中所述数据PDU包括消息类型、转发模式指示符、源对象名称、目标对象名称、校验和值、TTL指示符、签名，以及元数据阵列，这些大体类似于所述兴趣PDU中的相应组件来进行配置，以及数据有效负载。
18.一种由网络组件实施以在信息中心网络（ICN）中转发兴趣和数据业务的方法，所述方法包括：
经由接收器接收内容兴趣或数据；
如果所述内容或兴趣数据对应于内容分发业务，那么使用待决兴趣表（PIT）经由发射器来转发所述内容兴趣或数据；并且
如果所述内容或兴趣数据对应于对话业务，那么使用转发信息库（FIB）而非所述PIT经由所述发射器来转发所述内容兴趣或数据。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述对话业务使用包括由多个请求者发布的多个应用前缀的所述FIB来路由，并且其中所述内容分发业务使用所述PIT查找来转发。
20.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括：
如果所述网络组件位于所述ICN的骨干部分中，那么使用所述FIB而非所述PIT来转发对应于对话业务的所述内容或兴趣数据；并且
如果所述网络组件位于所述ICN的接入部分中，那么使用所述PIT来转发对应于对话业务的所述内容或兴趣数据。
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