CN105321097B - 使消费者状态与内容中心网络中的兴趣相关联 - Google Patents

使消费者状态与内容中心网络中的兴趣相关联 Download PDF

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CN105321097B CN201510300443.7A CN201510300443A CN105321097B CN 105321097 B CN105321097 B CN 105321097B CN 201510300443 A CN201510300443 A CN 201510300443A CN 105321097 B CN105321097 B CN 105321097B
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Abstract

一个实施例提供促进消费者状态与内容中心网络(CCN)中的兴趣相关联的系统。操作期间，所述系统在远程节点中生成用于包括内容对象的名称的所述内容对象的兴趣。所述兴趣中的名称是位置独立的并且独特地识别所述CCN中的所述内容对象。所述兴趣基于所述名称在所述CCN中路由。所述系统还使与所述内容对象相关联的所述消费者状态与所述兴趣相关联。

Description

使消费者状态与内容中心网络中的兴趣相关联
技术领域
本发明大体上涉及对象兴趣。更确切地说，本发明涉及基于网络名称表达具有状态信息的兴趣。
背景技术
在许多计算应用中，网络中的装置表达对于其相应数据集合的兴趣常常是重要的。数字内容的激增产生了大量需要调和的集合。内容中心网络(CCN)架构已经设计为有助于访问此类数字内容。这些网络包含实体或节点，例如，网络客户端，转发器(例如，路由器和切换器)，以及内容产生者，其通过传送用于各个内容项的“兴趣”包和继而接收包括内容对象的“响应”包而彼此通信。不同于传统的互联网协议(IP)网络，其中对象连接到其位置和其IP地址，CCN中的内容对象是基于位置独立的特定的名称识别的。
举例来说，连接到计算机网络的多个区域的边界路由器可订用那些区域(例如，“区域1”及“区域2”)的名称空间。不是边界路由器的其它路由器可仅订用单个区域。因此，订用名称空间“区域1”的路由器仅获得用于区域1的网络配置项，并且订用名称空间“区域2”的路由器仅获得用于区域2的网络配置项。订用两个名称空间的边界路由器可以获得用于区域1和区域2的网络配置项。
因为网络配置项目的构造名称是独特的和持久的，所以CCN中的节点可以基于构造名称生成用于每个网络配置项的杂凑值，而无需必须处理用于每个内容项的数据。节点还可以基于路由数据采集的个体网络配置项的杂凑生成用于每个路由数据采集的添加杂凑，因此添加杂凑表示路由数据采集的内容。举例来说，节点可以通过使用添加操作(或一些其它数学函数)生成添加杂凑以处理路由数据采集的个体网络配置项的杂凑。
在CCN中，节点使用兴趣基于对象的持久名称请求对象。请求对象的节点可以被称作消费者。对象的任何产生者节点使用响应发送回对象。一些内容可以与消费者的状态相关联，这可以被称作消费者状态。举例来说，访问视频文件内容对象可以需要包括用户名和密码的消费者状态。因此，视频文件的兴趣应该并入消费者状态。虽然CCN引入许多所希望的特征到网络，但是对于提供具有用于相关联内容对象的兴趣的消费者状态一些问题仍然是未解决的。
发明内容
一个实施例提供促进消费者状态与内容中心网络(CCN)中的兴趣相关联的系统。操作期间，系统在远程节点中生成用于包括内容对象的名称的内容对象的兴趣。兴趣中的名称是位置独立的并且独特地识别CCN中的内容对象。兴趣基于名称在CCN中路由。系统还使与内容对象相关联的消费者状态与兴趣相关联。
在此实施例的一个变体中，系统生成消费者状态和用于消费者状态的状态识别符。
在另一变体中，系统形成消费者状态的状态内容对象并且使状态识别符与状态内容对象相关联。
在另一变体中，系统基于以下各项中的一或多个使状态识别符与状态内容对象相关联：在兴趣中嵌入消费者状态、在兴趣中嵌入状态内容对象、在兴趣中编码状态识别符、在兴趣中编码状态内容对象的名称、在兴趣名称中编码消费者状态识别符，以及在兴趣名称中编码状态内容对象。
在另一变体中，系统高速缓冲存储消费者状态。
在另一变体中，系统基于以下项生成消费者状态：计算新消费者状态与消费者状态之间的差异、包含兴趣与以下各项中的一或多个之间的差异：消费者状态的状态识别符、新消费者状态的识别符和差异的识别符。
附图说明
图1说明根据本发明的一个实施例具有状态相关联兴趣支持的示例性内容中心网络(CCN)。
图2A说明根据本发明的一个实施例具有基于集成消费者状态的状态相关联兴趣支持的CCN中的示例性通信。
图2B呈现根据本发明的一个实施例图示表达具有集成消费者状态的兴趣的消费者节点的过程的流程图。
图2C呈现根据本发明的一个实施例图示响应于具有集成消费者状态的兴趣的产生者节点的过程的流程图。
图3A说明根据本发明的一个实施例基于集成消费者状态和相关联的状态标识符在具有状态相关联兴趣支持的CCN中的示例性通信。
图3B呈现根据本发明的一个实施例图示表达具有集成消费者状态和相关联状态识别符的兴趣的消费者节点的过程的流程图。
图3C呈现根据本发明的一个实施例图示响应于具有集成消费者状态和相关联的状态识别符的兴趣的产生者节点的过程的流程图。
图4A说明根据本发明的一个实施例在具有基于状态标识符的状态相关联兴趣支持的CCN中的示例性通信。
图4B呈现根据本发明的一个实施例图示表达具有状态标识符的兴趣的消费者节点的过程的流程图。
图4C呈现根据本发明的实施例图示响应于具有状态标识符的兴趣的产生者节点的过程的流程图。
图5A说明根据本发明的一个实施例在具有基于状态标识符和相关联的状态差异的状态相关联兴趣支持的CCN中的示例性通信。
图5B呈现根据本发明的一个实施例图示表达具有状态标识符和相关联的状态差异的兴趣的消费者节点的过程的流程图。
图5C呈现根据本发明的一个实施例图示响应于具有状态标识符和相关联的状态差异的兴趣的产生者节点的过程的流程图。
图6呈现根据本发明的一个实施例图示选择合适的状态相关联兴趣支持技术的过程的流程图。
图7说明根据本发明的一个实施例促进CCN中的状态相关联兴趣支持的示例性计算机及通信系统。
在诸图中，相同参考标号指代相同图式元件。
具体实施方式
呈现以下描述以使所属领域的技术人员能够制备并且使用实施例，并且在特定应用以及其要求的背景下提供以下描述。所属领域的技术人员将易于了解对所揭示的实施例的各种修改，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本文中所定义的一般原理可应用于其它实施例以及应用。因此，本发明不限于所示出的实施例，而是应符合与本文中所揭示的原理以及特征一致的最广范围。
概述
在本发明的实施例中，将消费者状态并入到用于内容对象的兴趣中的问题是通过将所述状态和/或它们的识别符集成到对应的兴趣中来解决的。在内容中心网络(CCN)中，消费者节点可以通过广播包括对象的持久名称的兴趣包在任何时间获得内容对象(CO)(即，新内容项)或对象。此兴趣包可以被称作兴趣。在本发明中，术语“内容对象”和“对象”可互换地使用。代管内容对象的任何产生者节点(例如，服务器)可以响应于该兴趣并且发送包括内容对象的响应包到消费者节点。此响应包可以被称作响应。一些内容对象可以与消费者状态相关联。举例来说，如果内容对象是来自网络邮件服务的电子邮件，那么消费者状态可以是有效的订户的用户名和密码。在另一个实例中，如果内容对象是需要备份的数据文件，那么消费者状态在应该备份文件时可以是时间窗口。
此外，消费者节点可发送多个兴趣以获得与相同状态相关联的相关内容对象。举例来说，消费者节点可以发送多个兴趣以获得电子邮件和来自产生者的其附件，其中的每一个与用户名和密码相关联。然而，因为此类内容对象可以从CCN中的任何产生者节点服务，所以用于电子邮件的兴趣和用于附件的兴趣可以达到不同产生者。当产生者节点已经具有在其本地高速缓冲存储器中的消费者状态时，产生者节点并不需要在随后兴趣中的消费者状态。另一方面，如果不同产生者节点响应于随后的兴趣，那么此不同产生者需要消费者状态以进行响应。因此，内容对象中与消费者状态相关联的兴趣的分布可以在CCN中变得低效。
为了解决此问题，本发明的实施例有助于消费者节点结合具有用于内容对象的兴趣的消费者状态。以此方式，产生者节点在接收兴趣之后变得察觉到消费者状态并且可以相应地行动。在一些实施例中，消费者节点将消费者状态集成到兴趣中。消费者节点可包含消费者状态作为兴趣中的网络名称的一部分。因此，无论哪个产生者节点接收兴趣都可以具有消费者状态。然而，如果消费者状态是大量的，那么它们可能不适合于与兴趣集成。此外，即使产生者节点已经使消费者状态处于其本地高速缓冲存储器中，产生者节点仍然接收消费者状态。
在一些实施例中，消费者节点产生消费者状态并且分配状态识别符到消费者状态并且在兴趣中包含状态识别符，所述状态识别符可以是网络名称。在接收兴趣之后，产生者节点基于状态识别符生成兴趣并且获得消费者状态。状态识别符与消费者状态相比可以较小。所述产生者节点已经具有消费者状态，那么产生者节点并不需要获得消费者状态。如果消费者状态是更新的并且生成了新对应的状态识别符，那么消费者节点在随后兴趣中包含新状态识别符。产生者节点随后获得更新的消费者状态。然而，这可能引起额外的往返时间。
在一些实施例中，当消费者状态更新时，消费者节点包含先前消费者状态的识别符，其具有高速缓冲存储在产生者节点处的较高概率以及对应的先前消费者状态与更新的消费者状态之间的差异。因为此差异通常较小，所以此类差异可以集成在随后兴趣中。在接收所述兴趣之后，产生者节点从兴趣中提取差异、基于状态识别符识别高速缓冲存储的消费者状态，并且基于差异更新高速缓冲存储的消费者状态。以此方式，产生者节点可以更新消费者状态而无需从消费者节点获得更新的消费者状态，由此节省往返时间。
在一些实施例中，网络客户端、网络节点(例如，例如路由器等转发器)与发布者经由信息中心网络(ICN)进行通信。在CCN中，每一内容段分别地得到命名，且每一数据段结合到独特名称，所述独特名称区分所述数据与任何其它数据段，例如，相同数据的其它版本或来自其它来源的数据。此独特名称允许网络装置通过散播指示所述独特名称的请求或兴趣来请求数据，且可独立于数据的存储位置、网络位置、应用程序及运送手段而获得数据。换句话说，名称可用于在ICN中路由兴趣和数据。命名数据网络(NDN)或CCN是ICN架构的实例；以下术语描述NDN或CCN架构的元素：
内容对象：单个命名数据段，其结合到独特名称。内容对象是“持久性的”，这意味着内容对象可以在计算装置内来回移动，或跨越不同计算装置移动，但是并不发生变化。如果内容对象的任何组成部分发生变化，那么形成变化的实体产生包含更新内容的新内容对象，并且经由新密码编译签名将新内容对象结合到新独特名称。
独特名称：CCN中的名称通常是独立于位置的并且独特地识别内容对象。数据转发装置可使用名称或名称前缀朝向生成或储存内容对象的网络节点转发包，而无论所述内容对象的网络地址或物理位置如何。在一些实施例中，名称可为阶层结构可变长度识别符(HSVLI)。HSVLI可划分成若干阶层组成部分，其可以不同方式构造。举例来说，个体名称组成部分parc、home、ndn及test.txt可以左向前缀为主方式(eft-oriented prefix-majorfashion)构造以形成名称“/parc/home/ndn/test.txt”。因此，名称“/parc/home/ndn”可为“/parc/home/ndn/.txt”的“亲代(parent)”或“前缀”。额外组成部分可以用于区分内容项的不同版本，例如协作文档。
在一些实施例中，名称可包含非阶层式识别符，例如从内容对象的数据(例如，校验和值)和/或从内容对象的名称的元素导出的杂凑值。基于杂凑的名称描述于2013年3月20日递交的标题为“用于基于名称的包转发的有序元素命名(Ordered-Element Namingfor Name-Based Packet Forwarding)”的第13/847,814号美国专利申请案中，发明人为Ignacio Solis。名称还可以为平面标记(flat label)。下文中，“名称”用于指NDN中的数据段的任何名称，例如阶层名称或名称前缀、平面名称、固定长度名称、任意长度名称或标记(例如，多协议标记交换(MPLS)标记)。
兴趣：包，其指示对于数据段的请求，且包含所述数据段的名称(或名称前缀)。数据消费者可跨越信息中心网络散布请求或兴趣，CCN/NDN路由器可朝向可提供所请求数据以满足所述请求或兴趣的存储装置(例如，缓存服务器)或数据产生者传播所述请求或兴趣。
在一些实施例中，ICN系统可包含CCN架构。然而，本文中所揭示的方法也同样适用于其它ICN架构。CCN架构描述于2008年12月18日递交的标题为“在内容中心网络中控制兴趣和内容的传播(Controlling the Spread of Interests and Content in a ContentCentric Network)”的第12/338,175号美国专利申请案中，发明人为Van L.Jacobson和Diana K.Smetters。
在本发明中，术语“消费者状态”用于通用意义。与消费者相关联的任何信息可以被称作“消费者状态”。消费者状态的实例包含但不限于涉及验证、控制、策略和网络的消费者信息。
网络架构
图1说明根据本发明的一个实施例具有状态相关联兴趣支持的示例性CCN。网络100包含节点102、104、106、108、110、112和114。这些节点可以是CCN路由器或其它转发器以及消费者和/或产生者节点。举例来说，节点112可以耦接到装置118并且作为用于内容对象142、144和146的产生者节点操作，所述内容对象是相应地与网络名称122、124和126相关联的。另一方面，节点102可以耦接到客户端装置116并且作为具有消费者状态130的消费者节点操作，所述消费者状态可以与状态识别符132相关联。消费者节点102可以形成消费者状态130、形成状态识别符132并且将状态识别符132分配到消费者状态130。在一些实施例中，消费者节点102形成消费者状态130的状态内容对象(例如，通过用消费者节点102的密钥签名消费者状态130)。消费者节点102使状态识别符132与状态内容对象相关联。在一些实施例中，消费者节点102基于状态识别符132形成用于状态内容对象的网络名称(例如，可路由的名称，例如HSVLI)。
操作期间，消费者节点102基于名称122生成用于内容对象142的兴趣。此兴趣在网络100中播散并且到达产生者节点112。节点112确定它代管内容对象142并且将包括内容对象142的响应发送回消费者节点102。消费者节点102还相应地基于名称124和126生成用于内容对象144和146的兴趣。然而，内容对象142、144和146可以与消费者状态130相关联。举例来说，内容对象142、144和146表示电子邮件和其附件，而消费者状态130可以是用户名和密码。
此外，消费者节点102发送多个兴趣以获得与消费者状态130相关联的这些相关内容对象。假设节点106还是用于内容对象142、144和146的产生者节点。因此，内容对象142、144和146可以由产生者节点112或106服务，并且用于电子邮件的兴趣和用于附件的兴趣可以达到不同产生者。此外，如果产生者节点112具有接收到的消费者状态130，那么产生者节点112并不需要在随后兴趣中的消费者状态130。另一方面，当产生者节点106响应于随后兴趣时，产生者节点106需要消费者状态130。
为了解决此问题，消费者节点102使消费者状态130与用于内容对象142、144和146的兴趣相关联。以此方式，产生者节点112或106在接收兴趣之后变得察觉到消费者状态130并且可以相应地行动。在一些实施例中，消费者节点102将消费者状态130嵌入到所述兴趣中。此外，消费者节点还可以将消费者状态130的状态内容对象嵌入在所述兴趣中。消费者节点102可以嵌入消费者状态130(和/或对应的状态内容对象)作为网络名称的一部分。举例来说，对于用于内容对象142的兴趣，所述兴趣包含网络名称以及消费者状态130(和/或对应的状态内容对象)，所述网络名称包含名称122。因此，无论哪个产生者节点(例如，产生者节点106或112)接收兴趣都可以接收消费者状态130作为所述兴趣中的网络名称的一部分。然而，如果消费者状态130是大量的，那么它们可能不适合于与兴趣集成。
在一些实施例中，消费者节点102分配状态识别符132到消费者状态130。消费者节点102可以基于状态识别符132生成网络名称，并且在所述兴趣中包含状态识别符132(和/或对应的网络名称)。在接收所述兴趣之后，产生者节点112基于状态识别符132生成兴趣。在接收该兴趣之后，消费者节点102发送消费者状态130的状态内容对象到产生者节点112。状态识别符132与消费者状态130及其状态内容对象相比可以较小。所述产生者节点112已经具有消费者状态130，那么产生者节点112并不需要获得消费者状态130。如果消费者状态130更新到消费者状态150(以虚线指示)(例如，由于密码变化或购物车中的新物品)，并且消费者节点102生成新对应的状态识别符152，那么消费者节点102在随后兴趣中包含状态识别符152。产生者节点112随后基于状态识别符152获得更新的消费者状态150。然而，这可能引起额外的往返时间。
在一些实施例中，当更新消费者状态130时，消费者节点102包含先前消费者状态(即，状态识别符132)的识别符。因为节点102具有已经散播状态识别符132，所以消费者状态130具有与消费者状态150相比在产生者节点处被高速缓冲存储的较高概率。消费者节点102还包含先前消费者状态130与更新消费者状态150之间的差异。因为此差异通常较小，所以此类差异可以集成在随后兴趣中。在接收所述兴趣之后，产生者节点112从兴趣中提取差异、基于状态识别符132识别高速缓冲存储的消费者状态130，并且基于所述差异将高速缓冲存储消费者状态130更新到消费者状态150。以此方式，产生者节点112可以本地更新高速缓冲存储的消费者状态130而无需获得来自消费者节点102的更新的消费者状态150，由此节省往返时间。
集成消费者状态
图2A说明根据本发明的一个实施例具有基于集成消费者状态的状态相关联兴趣支持的CCN中的示例性通信。操作期间，CCN 100中的消费者节点102发送初始兴趣220，所述初始兴趣包括与内容对象142相关联的名称122和消费者状态130。随着兴趣220从消费者节点102移动穿过CCN 100，产生者节点112接收兴趣220并且基于兴趣220中的名称122确定产生者节点112代管内容对象142。产生者节点112从兴趣220提取消费者状态130并且执行过程验证＿状态222。举例来说，如果兴趣220是用于视频文件(即，内容对象142是视频文件)，那么消费者状态130可以承载用户名和密码。产生者节点112可以本地高速缓冲存储消费者状态130。过程222随后验证用户名和密码是否对应于内容对象142的有效订户。换句话说，验证过程可包含消费者状态的高速缓冲存储。在一些实施例中，验证过程包含消费者节点的验证。
在验证之后，产生者节点112发送包括内容对象142的响应消息224。假设消费者节点102执行过程更新＿状态226并且将消费者状态130(例如，更新密码)更新到消费者状态150，如结合图1所描述。随后，消费者节点102发送另一兴趣228，所述兴趣包括与内容对象144(其可以是另一视频文件)相关联的名称124和更新消费者状态150。产生者节点112接收兴趣228并且确定该产生者节点112代管内容对象144。产生者节点112提取消费者状态150并且执行过程验证＿状态230。在此状态中，产生者节点112验证消费者状态150。在消费者状态150的验证之后，产生者节点112本地高速缓冲存储消费者状态150并且发送包括内容对象144的响应消息232。
图2B呈现根据本发明的一个实施例图示表达具有集成消费者状态的兴趣的消费者节点的过程的流程图。操作期间，节点获得与既定内容对象相关联的消费者状态(操作252)。节点生成用于在对应的网络名称中表达的内容对象的兴趣(操作254)并且将消费者状态嵌入在生成的兴趣中(操作256)。在一些实施例中，节点包含消费者状态作为网络名称的一部分。节点基于网络名称转发兴趣(操作258)。
节点检查是否更多内容对象与获得的消费者状态相关联(操作260)。如果是，那么节点检查消费者状态是否已经更新(操作262)，如结合图2A所描述。如果消费者状态尚未更新，那么节点继续生成用于在对应的网络名称中表达的下一内容对象的兴趣(操作254)。如果消费者状态已经更新，那么节点获得也与下一内容对象相关联的更新的消费者状态(操作264)并且继续生成用于在对应的网络名称中表达的内容对象的兴趣(操作254)。
图2C呈现根据本发明的一个实施例图示响应于具有集成消费者状态的兴趣的产生者节点的过程的流程图。操作期间，节点接收用于具有相关联消费者状态的内容对象的兴趣(操作272)并且验证兴趣中的消费者状态(操作274)。节点检查消费者状态是否是有效的(操作276)，如结合图2A所描述。如果消费者状态是有效的，那么节点发送在兴趣中表达的内容对象(操作278)。否则的话，节点丢弃兴趣(操作280)。
具有状态识别符的集成消费者状态
在一些实施例中，消费者节点可以生成用于消费者状态的状态识别符。此状态识别符可以是兴趣中的网络名称的一部分。图3A说明根据本发明的一个实施例基于集成消费者状态和相关联的状态识别符在具有状态相关联兴趣支持的CCN中的示例性通信。操作期间，CCN 100中的消费者节点102发送初始兴趣320，所述初始兴趣包括与内容对象142相关联的名称122以及具有其状态识别符132的消费者状态130。在一些实施例中，状态识别符132嵌入在兴趣320中作为状态识别符132的可路由的网络名称。
随着兴趣320从消费者节点102移动穿过CCN 100，产生者节点112接收兴趣320并且基于兴趣320中的名称122确定产生者节点112代管内容对象142。产生者节点112从兴趣320提取消费者状态130和状态识别符132并且执行过程验证＿状态322。在一些实施例中，产生者节点112从嵌入在兴趣320中的其网络名称中导出状态识别符132。举例来说，如果兴趣320是用于视频文件(即，内容对象142是视频文件)，那么消费者状态130可以承载用户名和密码。产生者节点112可以本地高速缓冲存储消费者状态130。过程322随后验证用户名和密码是否对应于内容对象142的有效订户。换句话说，验证过程可包含消费者状态的高速缓冲存储。在一些实施例中，验证过程包含消费者节点的验证。
在验证之后，产生者节点112发送包括内容对象142的响应消息324。假设消费者节点102执行过程更新＿状态326并且将消费者状态130(例如，更新密码)更新到消费者状态150，如结合图1所描述。随后，消费者节点102发送另一兴趣328，所述兴趣包括与内容对象144(其可以是另一视频文件)相关联的名称124和具有其状态识别符152的更新消费者状态150。在一些实施例中，状态识别符152嵌入在兴趣328中作为状态识别符152的网络名称。产生者节点112接收兴趣328、本地高速缓冲存储消费者状态150，并且执行过程验证-状态330。在一些实施例中，产生者节点112从嵌入在兴趣328中的其网络名称中导出状态识别符152。在此状态中，产生者节点112验证消费者状态150。在消费者状态150的验证之后，产生者节点112发送包括内容对象144的响应消息334。
然而，如果消费者状态150是不适合(例如，过大)于配合在兴趣328中，那么消费者节点102包含名称124、先前消费者状态130的状态识别符132和兴趣328中消费者状态130和150之间的差异310。在一些实施例中，消费者节点102将识别符分配到差异310并且包含兴趣328中的差异的识别符。状态识别符132可以嵌入在兴趣328中作为状态识别符132的网络名称。差异310与消费者状态150相比可以较小并且可以与消费者状态150相比更适合于配合在兴趣328中。产生者节点112接收兴趣328并且确定该产生者节点112代管内容对象144。产生者节点112提取消费者识别符132和差异310，并且确定消费者状态130是本地高速缓冲存储的并且已经在消费者节点102处更新。在一些实施例中，产生者节点112从嵌入在兴趣328中的其网络名称中导出状态识别符132。产生者节点112将差异310集成到高速缓冲存储的消费者状态130中以执行过程构造＿和＿验证＿状态332以构造和验证消费者状态150。在消费者状态150的验证之后，产生者节点112发送包括内容对象144的响应消息334。
图3B呈现根据本发明的一个实施例图示表达具有集成消费者状态和相关联状态识别符的兴趣的消费者节点的过程的流程图。操作期间，节点获得与既定内容对象相关联的消费者状态(操作352)。节点生成用于在对应的网络名称中表达的内容对象的兴趣(操作354)并且将消费者状态和相关联的状态识别符嵌入在生成的兴趣中(操作356)。在一些实施例中，状态识别符嵌入在兴趣中作为状态识别符的网络名称。节点还可以嵌入消费者状态作为网络名称的一部分。节点基于网络名称转发兴趣(操作358)。
节点检查是否更多内容对象与获得的消费者状态相关联(操作360)。如果是，那么节点检查消费者状态是否已经更新(操作362)，如结合图3A所描述。如果消费者状态尚未更新，那么节点继续生成用于在对应的网络名称中表达的下一内容对象的兴趣(操作354)。如果消费者状态已经更新，那么节点获得也与下一内容对象相关联的更新的消费者状态和对应的更新的状态识别符(操作364)并且检查更新的内容对象是否适合于兴趣(例如，配合在兴趣中)(操作366)。
如果更新的内容对象适合于兴趣，那么节点继续生成用于在对应的网络名称中表达的下一内容对象的兴趣(操作354)并且在生成的兴趣中嵌入更新的消费者状态和相关联的状态识别符(操作356)。如果更新的内容对象不适合于兴趣，那么节点确定更新的消费者状态与先前消费者状态之间的差异(操作368)并且生成用于在对应的网络名称中表达的内容对象的兴趣(操作370)。节点嵌入先前的状态识别符和生成的兴趣中的消费者状态之间的差异(操作372)并且基于网络名称转发兴趣(操作358)。在一些实施例中，先前状态识别符嵌入在兴趣中作为状态识别符的网络名称。
图3C呈现根据本发明的一个实施例图示响应于具有集成消费者状态和相关联的状态识别符的兴趣的产生者节点的过程的流程图。操作期间，节点接收用于具有完整消费者状态和状态识别符或消费者状态和状态识别符的差异的内容对象的兴趣(操作380)。在一些实施例中，状态识别符嵌入在兴趣中作为网络名称并且节点从名称中获得状态识别符。节点检查接收到的消费者状态是否是完整的消费者状态(操作382)。如果接收到的消费者状态不是完整的消费者状态，那么节点检查消费者状态是否是本地高速缓冲存储的(即，已经被接收到)(操作390)。如果消费者状态不是本地高速缓冲存储的，那么节点基于状态识别符生成和发送用于消费者状态的兴趣(操作392)，并且接收与状态识别符相关联的消费者状态的状态内容对象(操作394)。在一些实施例中，节点基于状态识别符的可路由的网络名称生成用于消费者状态的兴趣。
如果消费者状态是本地高速缓冲存储的(操作390)或在获得消费者状态(操作394)之后，节点通过并入与同状态识别符相关联的本地高速缓冲存储的消费者状态的差异构造完整消费者状态(操作396)，如结合图3A所描述。如果状态是完整状态(操作382)或在构造完整消费者状态之后(操作396)，节点验证兴趣中的消费者状态(操作384)。节点检查消费者状态是否是有效的(操作386)，如结合图2A所描述。如果消费者状态是有效的，那么节点发送在兴趣中表达的内容对象(操作388)；否则的话节点丢弃兴趣(操作398)。
集成状态识别符
在一些实施例中，消费者节点将用于消费者状态的状态识别符集成到兴趣中。此状态识别符可以是兴趣中的网络名称的一部分。图4A说明根据本发明的一个实施例在具有基于状态标识符的状态相关联兴趣支持的CCN中的示例性通信。操作期间，CCN 100中的消费者节点102发送初始兴趣420，所述初始兴趣包括与内容对象142相关联的名称122和与消费者状态130相关联的状态识别符132。在一些实施例中，状态识别符132嵌入在兴趣420中作为状态识别符132的可路由的网络名称。随着兴趣420从消费者节点102移动穿过CCN100，产生者节点112接收兴趣420并且基于兴趣420中的名称122确定产生者节点112代管内容对象142。产生者节点112从兴趣420中获得状态识别符132(例如，从状态识别符132的网络名称中)并且执行过程生成＿状态＿兴趣422。在过程422中，产生者节点112基于状态识别符132生成和发送用于消费者状态130的兴趣424。在一些实施例中，兴趣424是基于状态识别符132的网络名称的。消费者节点102接收兴趣424，并且生成和发送包括消费者状态130的状态内容对象的响应消息426。
在接收响应消息426之后，产生者节点112提取消费者状态130的状态内容对象(例如，使用消费者节点102的密钥)并且获得消费者状态130。产生者节点112执行过程验＿证状态428以验证消费者状态130。举例来说，如果兴趣420是用于视频文件(即，内容对象142是视频文件)，那么消费者状态130可以承载用户名和密码。产生者节点112可以本地高速缓冲存储消费者状态130。过程428随后验证用户名和密码是否对应于内容对象142的有效订户。换句话说，验证过程可包含消费者状态的高速缓冲存储。在一些实施例中，验证过程包含消费者节点的验证。
在验证之后，产生者节点112发送包括内容对象142的响应消息430。消费者节点102随后发送用于下一内容对象144(其可以是另一视频文件)的另一兴趣432，包括与内容对象144相关联的名称124和状态识别符132。在一些实施例中，状态识别符132嵌入在兴趣432中作为状态识别符132的网络名称。因为产生者节点112已经高速缓冲存储与状态识别符132相关联的消费者状态130，所以产生者节点112执行过程验证＿状态434以验证消费者状态130。在验证之后，产生者节点112发送包括内容对象144的响应消息436。
假设消费者节点102执行过程更新＿状态438并且将消费者状态130(例如，更新密码)更新到消费者状态150，如结合图1所描述。随后消费者节点102发送另一兴趣440，所述兴趣包括与内容对象146(其可以是另一视频文件)相关联的名称126和状态识别符152。在一些实施例中，状态识别符152嵌入在兴趣440中作为状态识别符152的可路由的网络名称。产生者节点112接收兴趣440并且获得来自兴趣440的状态识别符152(例如，来自状态识别符152的网络名称)。产生者节点112确定与状态识别符152相关联的消费者状态150不是本地高速缓冲存储的。产生者节点112随后执行过程生成＿状态＿兴趣442。在过程442中，产生者节点112基于状态识别符152生成用于消费者状态150的兴趣444。在一些实施例中，兴趣442是基于状态识别符152的网络名称的。以此方式，如果产生者节点112具有本地高速缓冲存储的消费者状态，那么产生者节点112并不需要产生用于消费者状态的兴趣。然而，如果产生者节点112并不具有本地高速缓冲存储的消费者状态，那么产生者节点112生成用于消费者状态的兴趣、获得和验证消费者状态，并且本地高速缓冲存储消费者状态。
图4B呈现根据本发明的一个实施例图示表达具有状态标识符的兴趣的消费者节点的过程的流程图。操作期间，节点获得消费者状态和与既定内容对象相关联的对应的状态识别符(操作452)。节点生成用于在对应的网络名称中表达的内容对象的兴趣(操作454)并且将状态识别符嵌入在生成的兴趣中(操作456)。在一些实施例中，节点包含兴趣中的网络名称中的状态识别符的网络名称。节点基于网络名称转发兴趣(操作458)。
节点检查当前消费者状态是否已经发送(操作460)。如果否，那么节点基于状态识别符的网络名称接收用于消费者状态的兴趣(操作462)并且发送与状态识别符相关联的消费者状态的状态内容对象(操作464)。如果当前消费者状态已经发送(操作460或464)，那么节点检查是否更多的内容对象与获得的消费者状态相关联(操作466)。如果更多内容对象与消费者状态相关联，那么节点检查消费者状态是否已经更新(操作468)，如结合图4A所描述。如果消费者状态尚未更新，那么节点继续生成用于在对应的网络名称中表达的下一内容对象的兴趣(操作454)并且在生成的兴趣中嵌入状态识别符(操作456)。如果消费者状态已经更新，那么节点获得也与下一内容对象相关联的更新的消费者状态和对应的更新的状态识别符(操作470)。节点随后生成用于在对应的网络名称中表达的下一内容对象的兴趣(操作454)并且将更新的消费者状态的状态识别符嵌入在生成的兴趣中(操作456)。
图4C呈现根据本发明的实施例图示响应于具有状态标识符的兴趣的产生者节点的过程的流程图。操作期间，节点接收用于具有状态识别符的内容对象的兴趣(操作472)。在一些实施例中，状态识别符嵌入在兴趣中作为网络名称并且节点从名称中获得状态识别符。节点检查与状态识别符相关联的消费者状态是否是本地高速缓冲存储的(即，已经被接收到的)(操作474)。如果否，那么节点基于接收到的状态识别符生成和发送用于消费者状态的兴趣(操作476)，并且接收与状态识别符相关联的消费者状态的状态内容对象(操作478)。在一些实施例中，节点基于状态识别符的可路由的网络名称生成用于消费者状态的兴趣。
如果消费者状态是本地高速缓冲存储的(操作474)或在获得消费者状态之后(操作478)，节点验证兴趣中的消费者状态(操作480)。节点检查消费者状态是否是有效的(操作482)，如结合图4A所描述。如果消费者状态是有效的，那么节点发送在兴趣中表达的内容对象(操作484)。否则的话，节点丢弃所述兴趣(操作486)。
集成状态标识符和状态差异
在一些实施例中，消费者节点将用于消费者状态的状态识别符集成到兴趣中。此状态识别符可以是兴趣中的网络名称的一部分。图5A说明根据本发明的一个实施例在具有基于状态标识符和相关联的状态差异的状态相关联兴趣支持的CCN中的示例性通信。操作期间，CCN 100中的消费者节点102发送初始兴趣520，所述初始兴趣包括与内容对象142相关联的名称122和与消费者状态130相关联的状态识别符132。在一些实施例中，状态识别符132嵌入在兴趣520中作为状态识别符132的可路由的网络名称。
随着兴趣520从消费者节点102移动穿过CCN 100，产生者节点112接收兴趣520并且基于兴趣520中的名称122确定产生者节点112代管内容对象142。在一些实施例中，产生者节点112从嵌入在兴趣520中的其网络名称中导出状态识别符132。产生者节点112从兴趣520中提取状态识别符132并且执行过程生成＿状态＿兴趣522。在过程522中，产生者节点112基于状态识别符132生成和发送用于消费者状态130的兴趣524。在一些实施例中，状态识别符132可以是CCN 100中的网络名称。消费者节点102接收兴趣524并且生成和发送包括消费者状态130的响应消息526。
在接收响应消息526之后，产生者节点112提取消费者状态130并且执行过程验证＿状态528以验证消费者状态130。举例来说，如果兴趣520是用于视频文件(即，内容对象142是视频文件)，那么消费者状态130可以承载用户名和密码。产生者节点112可以本地高速缓冲存储消费者状态130。过程528随后验证用户名和密码是否对应于内容对象142的有效订户。换句话说，验证过程可包含消费者状态的高速缓冲存储。在一些实施例中，验证过程包含消费者节点的验证。
在验证之后，产生者节点112发送包括内容对象142的响应消息530。消费者节点102随后发送用于下一内容对象144(其可以是另一视频文件)的另一兴趣532，包括与内容对象144相关联的名称124和状态识别符132。在一些实施例中，状态识别符132嵌入在兴趣520中作为状态识别符132的网络名称。因为产生者节点112已经高速缓冲存储与状态识别符132相关联的消费者状态130，所以产生者节点112执行过程验证＿状态534以验证消费者状态130。在验证之后，产生者节点112发送包括内容对象144的响应消息536。
假设消费者节点102执行过程更新＿状态538并且将消费者状态130(例如，更新密码)更新到消费者状态150，如结合图1所描述。当消费者节点102发送用于与相同消费者状态相关联的另一内容对象146(其可以是另一视频文件)的另一兴趣540时，消费者节点102包含名称126、先前消费者状态130的状态识别符132和兴趣540中消费者状态130和150之间的差异510。在一些实施例中，消费者节点102将识别符分配到差异510并且包含兴趣540中的差异的识别符。状态识别符132可以嵌入在兴趣540中作为状态识别符132的网络名称。差异510与消费者状态150相比可以是较小的并且与消费者状态150相比可以更加适合于配合在兴趣540中。
产生者节点112接收兴趣540并且确定该产生者节点112代管内容对象146。产生者节点112获得状态识别符132和差异510，并且确定消费者状态130是本地高速缓冲存储的并且已经在消费者节点102处更新。产生者节点112将差异310并入到高速缓冲存储的消费者状态130中以执行过程构造＿和＿验证＿状态542以构造和验证消费者状态150。在消费者状态150的验证之后，产生者节点112发送包括内容对象146的响应消息544。
图5B呈现根据本发明的一个实施例图示表达具有状态标识符和相关联的状态差异的兴趣的消费者节点的过程的流程图。操作期间，节点获得消费者状态和与既定内容对象相关联的对应的状态识别符(操作552)。节点生成用于在对应的网络名称中表达的内容对象的兴趣(操作554)并且将状态识别符嵌入在生成的兴趣中(操作556)。在一些实施例中，状态识别符嵌入在兴趣中作为状态识别符的可路由的网络名称。节点基于网络名称转发兴趣(操作558)。
节点检查当前消费者状态是否已经发送(操作560)。如果否，那么节点基于状态识别符接收用于消费者状态的兴趣(操作562)。在一些实施例中，兴趣是基于状态识别符的网络名称生成的。在接收兴趣之后，节点发送与状态识别符相关联的消费者状态的状态内容对象(操作564)。如果当前消费者状态已经发送(操作560或564)，那么节点检查是否更多的内容对象与获得的消费者状态相关联(操作566)。如果更多内容对象与消费者状态相关联，那么节点检查消费者状态是否已经更新(操作568)，如结合图5A所描述。
如果消费者状态尚未更新，那么节点继续生成用于在对应的网络名称中表达的下一内容对象的兴趣(操作554)并且在生成的兴趣中嵌入状态识别符(操作556)。如果消费者状态已经更新，那么节点获得也与下一内容对象相关联的更新的消费者状态和对应的更新的状态识别符(操作570)。节点确定更新的消费者状态与先前消费者状态之间的差异(操作572)。节点生成用于在对应的网络名称中表达的内容对象的兴趣(操作574)并且在生成的兴趣中嵌入先前的状态识别符和消费者状态之间的差异(操作576)。在一些实施例中，状态识别符嵌入在兴趣中作为状态识别符的网络名称。节点基于网络名称转发兴趣(操作578)并且继续检查是否更多的内容对象与获得消费者状态相关联(操作566)。
图5C呈现根据本发明的一个实施例图示响应于具有状态标识符和相关联的状态差异的兴趣的产生者节点的过程的流程图。操作期间，节点接收用于具有状态识别符的内容对象的兴趣(操作580)。如果对应的消费者节点的消费者状态已经更新，那么兴趣还可以包含更新的消费者状态与先前消费者状态之间的差异(操作580)，如结合图5A所描述。在一些实施例中，状态识别符嵌入在兴趣中作为网络名称并且节点获得来自名称的状态识别符。节点随后检查与状态识别符相关联的消费者状态是否是本地高速缓冲存储的(即，已经被接收到的)(操作582)。如果否，那么节点基于接收到的状态识别符生成和发送用于消费者状态的兴趣(操作584)。在一些实施例中，兴趣是基于状态识别符的网络名称生成的。节点接收与状态识别符相关联的消费者状态的状态内容对象(操作586)。
如果消费者状态是本地高速缓冲存储的(操作582)，那么节点检查差异是否包含在兴趣中(操作594)。如果是，那么节点通过并入与同状态识别符相关联的本地高速缓冲存储的消费者状态的差异构造完整消费者状态(操作596)，如结合图5A所描述。在获得消费者状态之后(操作586)或构造完整消费者状态之后(操作596)，节点验证兴趣中的消费者状态(操作588)。节点检查消费者状态是否是有效的(操作590)，如结合图5A所描述。如果消费者状态是有效的，那么节点发送在兴趣中表达的内容对象(操作592)。否则的话，节点丢弃所述兴趣(操作598)。
确定状态关联
图6呈现根据本发明的一个实施例图示选择合适的状态相关联兴趣支持技术的过程的流程图。操作期间，节点获得一或多个网络条件和/或策略(操作602)。节点确定合适的状态相关联兴趣支持技术(操作604)并且应用所确定的状态集成(操作606)。
取决于目标，消费者节点可以使用不同技术来决定消费者状态中的哪些类型的信息将包含在兴趣中。目标的实例包含但不限于最小化时延、最小化所传输的数据、最小化兴趣的分段及其任何(加权)组合。取决于产生者节点能够访问先前消费者状态的概率和优化目标，消费者节点必须选择那些信息将包含在兴趣中。应注意对服务器是否能够访问消费者状态进行正确预测可以增大效率。因此，可以包含关于产生者节点的额外知识以增大预测的精确度。
为了能够确定所有可能的类型的数据的差异，可以使用VCDIFF通用差分化和压缩数据格式。此数据格式描述于标题为“VCDIFF通用差分化和压缩数据格式”的互联网工程任务小组(IETF)请求注解(RFC)3284中。应注意有可能通过增大处理时间来减小差异的大小。因为VCDIFF形式独立于差异的编码器，所以VCDIFF允许不同客户端选择不同权衡，其中解码器总是保持相同的。
设备和计算机系统
图7说明根据本发明的一个实施例促进CCN中的状态相关联兴趣支持的示例性计算机及通信系统。计算机及通信系统702包含处理器704、存储器706和存储装置708。存储器706可包含易失性存储器(例如，RAM)，所述易失性存储器充当管理存储器并且可用于储存一或多个内存池。此外，计算机及通信系统702可以耦接到显示装置710、键盘712和指向装置714。存储装置708可以存储操作系统716、兴趣处理系统系统718和数据728。
兴趣处理系统718可包含指令，当通过计算机及通信系统702经执行所述指令时可以使得计算机及通信系统702执行本发明中描述的方法和/或过程。具体来说，兴趣处理系统718可以有助于使消费者状态与CCN中的兴趣相关联。在一些实施例中，兴趣处理系统718可以在多个计算机及通信系统上执行，所述系统能够交换描述与兴趣处理系统718相关联的操作的状态的数据。
总而言之，本发明的实施例提供促进具有CCN中的兴趣的相关联消费者状态的计算机系统和方法。操作期间，系统在远程节点中生成用于包括内容对象的名称的内容对象的兴趣。兴趣中的名称是位置独立的并且独特地识别CCN中的内容对象。兴趣基于名称在CCN中路由。系统还使与内容对象相关联的消费者状态与兴趣相关联。
此具体实施方式中所描述的数据结构以及代码通常存储在计算机可读存储媒体上，所述计算机可读存储媒体可以是能储存计算机系统可用的代码和/或数据的任何装置或媒体。计算机可读存储媒体包含但不限于易失性存储器、非易失性存储器、磁性以及光学存储装置，例如磁盘驱动器、磁带、CD(光盘)、DVD(数字通用光盘或数字视频光盘)或能够储存目前已知或稍后研发的计算机可读媒体的其它媒体。
在具体实施方式部分中所描述的方法和过程可以作为代码和/或数据实施，所述代码和/或数据可以储存在如上文所描述的计算机可读存储媒体中。当计算机系统读取并且执行储存在计算机可读存储媒体上的代码和/或数据时，计算机系统执行作为数据结构和代码实施且储存在计算机可读存储媒体内的方法和过程。
此外，上文所描述的方法和过程可以包含在硬件模块或设备中。所述硬件模块或设备可包含但不限于专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)、在特定时间执行特定软件模块或一段代码的专用处理器或共享处理器及现在已知或稍后研发的其它可编程逻辑装置。当激活硬件模块或设备时，这些硬件模块或设备执行其内部所包含的方法及过程。

Claims (8)

1.一种计算机可执行的方法，其包括：
通过计算装置生成用于包括在远程节点中的内容对象的名称的内容对象的兴趣，其中所述兴趣中的所述名称是位置独立的并且独特地识别内容中心网络CCN中的所述内容对象，并且其中所述兴趣是基于所述CCN中的所述名称路由的；
生成消费者状态，其中，所述消费者状态与所述内容对象相关联，其中，生成所述消费者状态包括：计算新消费者状态与所述消费者状态之间的差异，并且将所述差异与以下各项中的一项或多项包括在所述兴趣中：所述消费者状态的状态识别符、所述新消费者状态的识别符、以及所述差异的识别符；
使所述消费者状态与所述兴趣相关联；
将所述兴趣发送到内容代管节点，其中，在接收到所述兴趣时，所述内容代管节点：
响应于确定所述消费者状态未存储在所述内容代管节点的本地高速缓存存储器中，从所述兴趣提取所述消费者状态，并对所述消费者状态执行验证过程；以及
响应于确定所述消费者状态存储在所述内容代管节点的本地高速缓存存储器中，不从所述兴趣提取所述消费者状态。
2.一种储存指令的非暂时性计算机可读存储媒体，所述指令在由计算机执行时使得所述计算机执行方法，所述方法包括：
生成用于包括在远程节点中的内容对象的名称的内容对象的兴趣，其中所述兴趣中的所述名称是位置独立的并且独特地识别内容中心网络CCN中的所述内容对象，并且其中所述兴趣是基于所述CCN中的所述名称路由的；
生成消费者状态，其中，所述消费者状态与所述内容对象相关联，其中，生成所述消费者状态包括：计算新消费者状态与所述消费者状态之间的差异，并且将所述差异与以下各项中的一项或多项包括在所述兴趣中：所述消费者状态的状态识别符、所述新消费者状态的识别符、以及所述差异的识别符；
使所述消费者状态与所述兴趣相关联；
将所述兴趣发送到内容代管节点，其中，在接收到所述兴趣时，所述内容代管节点：
响应于确定所述消费者状态未存储在所述内容代管节点的本地高速缓存存储器中，从所述兴趣提取所述消费者状态，并对所述消费者状态执行验证过程；以及
响应于确定所述消费者状态存储在所述内容代管节点的本地高速缓存存储器中，不从所述兴趣提取所述消费者状态。
3.一种计算机系统，其包括：
处理器；
存储装置，其耦接到所述处理器且存储在由计算机执行时使得所述计算机执行方法的指令，所述方法包括：
生成用于包括在远程节点中的内容对象的名称的内容对象的兴趣，其中所述兴趣中的所述名称是位置独立的并且独特地识别内容中心网络CCN中的所述内容对象，并且其中所述兴趣是基于所述CCN中的所述名称路由的；
生成消费者状态，其中，所述消费者状态与所述内容对象相关联，其中，生成所述消费者状态包括：计算新消费者状态与所述消费者状态之间的差异，并且将所述差异与以下各项中的一项或多项包括在所述兴趣中：所述消费者状态的状态识别符、所述新消费者状态的识别符、以及所述差异的识别符；
使所述消费者状态与所述兴趣相关联；
将所述兴趣发送到内容代管节点，其中，在接收到所述兴趣时，所述内容代管节点：
响应于确定所述消费者状态未存储在所述内容代管节点的本地高速缓存存储器中，从所述兴趣提取所述消费者状态，并对所述消费者状态执行验证过程；以及
响应于确定所述消费者状态存储在所述内容代管节点的本地高速缓存存储器中，不从所述兴趣提取所述消费者状态。
4.根据权利要求3所述的计算机系统，其中所述方法进一步包括：
生成用于所述消费者状态的状态识别符。
5.根据权利要求4所述的计算机系统，其中所述方法进一步包括：
形成所述消费者状态的状态内容对象；以及
使所述状态识别符与所述状态内容对象相关联。
6.根据权利要求5所述的计算机系统，其中使所述状态识别符与所述状态内容对象相关联进一步包括基于所述消费者状态识别符将网络名称分配到所述状态内容对象。
7.根据权利要求6所述的计算机系统，其中使所述消费者状态与所述兴趣相关联包括以下各项中的一或多个：
将所述消费者状态嵌入在所述兴趣中；
将所述状态内容对象嵌入在所述兴趣中；
在所述兴趣中编码所述状态识别符；
在所述兴趣中编码状态内容对象的名称；
在所述兴趣中编码所述消费者状态识别符；以及
在所述兴趣中编码所述状态内容对象。
8.根据权利要求7所述的计算机系统，其中所述方法进一步包括高速缓冲存储所述消费者状态。
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