CN107135170B - 一种内容中心网络的高质量QoS保证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及计算机网络领域，尤其涉及一种内容中心网络的高质量QoS保证方法，能够在内容中心网络的路由节点上添加内容识别表实现内容感知，通过活跃值实现不同内容特征数据包的优先级区分传输，提高网络的吞吐量，从而为用户需求的内容提供高质量的QoS保证，包括以下内容：根据内容中心网络的内容数据信息，得到网络中流量分类识别表；根据内容中心网络的节点中内容特征的流行度信息，得到不同内容特征的活跃度分类；根据不同内容特征的活跃度信息，建立不同的优先级传输队列；根据不同内容特征的活跃度信息和优先级判决门限，得到不同内容数据包获得高优先级的概率；根据不同内容数据包获得高优先级的概率，完成不同的优先级传输队列的调度操作。

Description

一种内容中心网络的高质量QoS保证方法
技术领域
本发明涉及计算机网络领域，尤其涉及一种内容中心网络的高质量QoS保证方法。
背景技术
随着互联网上应用的不断发展变化，基于TCP/IP的现有互联网逐渐暴露出诸多问题，例如安全性差，不支持移动，不可靠，缺乏灵活性，有效性限制，对新应用僵化等问题。针对这些问题，目前国内外很多研究机构对未来网络的体系结构进行设计研究。
内容中心网络（Content Centric Networking，CCN）是当前未来互联网体系架构研究的重要成果之一，其核心思想是改变当前互联网终端间的端到端通信机制，将内容与终端位置剥离，通过发布/订阅范式（Publish/Subscribe Paradigm）来提供存储和多方通信等服务。具体来说，就是网络中传送的一切内容都可以看作信息对象，可以说是一个信息互联的网络，而非主机互联，其核心对象是信息，通过信息的名字进行标识每一个信息。对网络来说，其中流动的都是有名字的信息，网络能区别每一个信息，但具体信息意义，网络并不知道，靠信息生产者和消费者的上层应用解释。整个网络及其终端就在各种信息的驱动下运行起来了，而网络的作用就是管理所有信息的流动和缓存，并用正确的信息快速响应信息的请求者。用户或应用可以只关注信息本身，而不关心信息块的其他属性，比如不用关心信息的所有者属性。
现有的内容中心网络以内容为网络核心，网络传输和控制均以内容数据为核心实现，通过在数据包格式设计上加入签名机制，实现自我验证特性。在每个路由节点上基于兴趣包和数据包的具体格式实现不同的策略控制。但是从路由节点的角度来看，每个经过节点的内容并没有差别，路由节点对内容的处理是“傻瓜式”的，这种方式对所有网络内容进行无差别处理，并不能实现高效的内容传输。
用户所希望的是优先保证其感兴趣的内容，并且不同类型的内容所需要的传输参数是不同的。目前的内容中心网络虽然实现了内容作为网络核心进行传输和控制，但是缺乏对内容特征的识别和不同内容特征的区分服务。如何高效实现内容特征化处理，从而为内容数据的高效传输提供高质量的QoS保证，是内容中心网络面临的重要挑战。
发明内容
鉴于此，本发明针对内容中心网络建立了基于内容特征感知的高质量QoS保证方法，该方法能够在内容中心网络的路由节点上添加内容识别表实现内容感知，通过活跃值实现不同内容特征数据包的优先级区分传输，提高了网络的吞吐量，从而为用户需求的内容提供了高质量的QoS保证。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种内容中心网络的高质量QoS保证方法，包括以下步骤：
步骤一：根据内容中心网络的内容数据信息，得到网络中流量分类识别表；
步骤二：根据内容中心网络的节点中内容特征的流行度信息，得到不同内容特征的活跃度分类；
步骤三：根据不同内容特征的活跃度信息，建立不同的优先级传输队列；
步骤四：根据不同内容特征的活跃度信息和优先级判决门限，得到不同内容数据包获得高优先级的概率；
步骤五：根据不同内容数据包获得高优先级的概率，完成不同的优先级传输队列的调度操作。
所述步骤一中，流量分类识别表具体包括：
提取现有内容中心网络中内容特征划分的内容大类，并为其附加内容识别符；
根据内容中心网络的转发接口关系，确定下一跳路由的内容接口集合；
根据内容识别符和内容接口集合，构建不同内容特征的流量分类识别表。
所述步骤二中，内容特征的活跃度分类具体包括：
根据内容识别符，为通过路由节点的内容数据包进行标记；
根据内容数据包通过路由节点的次数，统计得到不同内容在路由节点的活跃值；
通过对活跃值大小进行比较，得到网络主要流量和不同流量的活跃度分类。
所述步骤三中，优先级传输队列具体包括：
根据用户对不同内容特征的需求度，将不同内容的需求优先级进行划分；
建立不同的传输队列，其优先级逐次降低，得到不同的优先级传输队列；
根据传输队列的个数和用户的具体需求程度，为每个传输队列附加数据包进入概率及特殊要求。
所述步骤四中，不同内容数据包获得高优先级的概率具体包括：
根据每个数据包的活跃值和用户的需求，确定传输队列的优先级判决门限；
根据每个数据包的活跃值和优先级判决门限，依据活跃值与平均活跃值的对比值计算内容数据包的优先级概率；
由于网络中平均活跃值不断更新，不同内容特征数据包的优先级概率随之变化，适应不断变化的网络环境。
所述步骤五中，不同的优先级传输队列的调度操作具体包括：
根据用户需求确定队列调度规则；
根据队列调度规则和优先级概率判决数据包的具体传输队列；
根据加权轮询调度算法对不同传输队列中的内容数据包进行合并调度输出。
本发明的有益效果如下：
1.具有内容感知能力。本发明提供的QoS保证方法可以感知不同内容特征的数据包并根据用户需求为感兴趣的内容提供高质量的QoS保证；
2.网络吞吐率高。本发明提供QoS保证方法对网络中的内容数据根据具体网络运行状态实现区分服务，从而提高网络吞吐率。
附图说明：
图1为本发明实施例提供的一种内容中心网络的高质量QoS保证方法的步骤流程示意图；
图2为本发明实施例提供的流量分类识别表的建立步骤流程示意图；
图3为本发明实施例提供的内容活跃度分类步骤流程示意图；
图4为本发明实施例提供的优先级传输队列建立步骤流程示意图；
图5为本发明实施例提供的不同内容数据包获得高优先级概率的步骤流程示意图；
图6为本发明实施例提供的不同优先级传输队列的调度步骤流程示意图；
具体实施方式：
依照以下的附图详细说明关于本发明的示例性实施例。
部分名词说明：
优先级判决门限：优先级判决门限T是不同活跃度内容数据包进入不同优先级传输队列的判断阈值。当某种内容特征数据包的活跃度f大于优先级判决门限T是，将该数据包判决进入高优先级传输队列；反之，当某种内容特征数据包的活跃度f小于优先级判决门限T时，将该数据包判决进入较低优先级传输队列
加权轮询调度：在轮询调度输出时，根据队列优先级，将每个传输队列赋予不同的权值。优先级高的队列赋予较大权值，优先级低的赋予较低的权值。在队列数据包输出时，优先输出权重高的队列。
本发明提供了一种内容中心网络的高质量QoS保证方法，如图1所示，该方法的主要包括以下步骤：
步骤101：根据内容中心网络的内容数据信息，得到网络中流量分类识别表；
步骤102：根据内容中心网络的节点中内容特征的流行度信息，得到不同内容特征的活跃度分类；
步骤103：根据不同内容特征的活跃度信息，建立不同的优先级传输队列；
步骤104：根据不同内容特征的活跃度信息和优先级判决门限，得到不同内容数据包获得高优先级的概率；
步骤105：根据不同内容数据包获得高优先级的概率，完成不同的优先级传输队列的调度操作
为了便于对本发明进一步的理解，下面结合本发明的具体实施方式对本发明进行详细描述。
在本发明的技术方案实现过程中，如图2所示，建立流量分类识别表，该开发过程包括：
步骤201：提取现有内容中心网络中内容特征划分的内容大类，并为其附加内容识别符；
步骤202：根据内容中心网络的转发接口关系，确定下一跳路由的内容接口集合；
步骤203：根据内容识别符和内容接口集合，构建不同内容特征的流量分类识别表。
在本发明的技术方案实现过程中，如图3所示，对内容特征的活跃度进行分类，该开发过程包括：
步骤301：根据内容识别符，为通过路由节点的内容数据包进行标记；
步骤302：根据内容数据包通过路由节点的次数，统计得到不同内容在路由节点的活跃值；
步骤303：通过对活跃值大小进行比较，得到网络主要流量和不同流量的活跃度分类。
在本发明的技术方案实现过程中，如图4所示，建立优先级传输队列，该开发过程包括：
步骤401：根据用户对不同内容特征的需求度，将不同内容的需求优先级进行划分；
步骤402：建立不同的传输队列，其优先级逐次降低，得到不同的优先级传输队列；
步骤403：根据传输队列的个数和用户的具体需求程度，为每个传输队列附加数据包进入概率及特殊要求。
在本发明的技术方案实现过程中，如图5所示，确定不同内容数据包获得高优先级的概率，该开发过程包括：
步骤501：根据每个数据包的活跃值和用户的需求，确定传输队列的优先级判决门限；
步骤502：根据每个数据包的活跃值和优先级判决门限，依据活跃值与平均活跃值的对比值计算内容数据包的优先级概率；
步骤503：网络中平均活跃值不断更新，不同内容特征数据包的优先级概率随之变化，适应不断变化的网络环境。
在本发明的技术方案实现过程中，如图6所示，确定不同优先级传输队列的调度方式，该开发过程包括：
步骤601：根据用户需求确定队列调度规则；
步骤602：根据队列调度规则和优先级概率判决数据包的具体传输队列；
步骤603：根据加权轮询调度算法对不同传输队列中的内容数据包进行合并调度输出。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种内容中心网络的高质量QoS保证方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据内容中心网络的内容数据信息，得到网络中流量分类识别表；
步骤二：根据内容中心网络的节点中内容特征的流行度信息，得到不同内容特征的活跃度分类；
步骤三：根据不同内容特征的活跃度信息，建立不同的优先级传输队列；
步骤四：根据不同内容特征的活跃度信息和优先级判决门限，得到不同内容数据包获得高优先级的概率；
步骤五：根据不同内容数据包获得高优先级的概率，完成不同的优先级传输队列的调度操作；
所述步骤一中，流量分类识别表具体包括：
提取现有内容中心网络中内容特征划分的内容大类，并为其附加内容识别符；
根据内容中心网络的转发接口关系，确定下一跳路由的内容接口集合；
根据内容识别符和内容接口集合，构建不同内容特征的流量分类识别表；
所述步骤二中，内容特征的活跃度分类具体包括：
根据内容识别符，为通过路由节点的内容数据包进行标记；
根据内容数据包通过路由节点的次数，统计得到不同内容在路由节点的活跃值；
通过对活跃值大小进行比较，得到网络主要流量和不同流量的活跃度分类。
2.根据权利要求1所述的内容中心网络的高质量QoS保证方法，其特征在于，所述步骤三中，优先级传输队列具体包括：
根据用户对不同内容特征的需求度，将不同内容的需求优先级进行划分；
建立不同的传输队列，其优先级逐次降低，得到不同的优先级传输队列；
根据传输队列的个数和用户的具体需求程度，为每个传输队列附加数据包进入概率及特殊要求。
3.根据权利要求1所述的内容中心网络的高质量QoS保证方法，其特征在于，所述步骤四中，不同内容数据包获得高优先级的概率具体包括：
根据每个数据包的活跃值和用户的需求，确定传输队列的优先级判决门限；
根据每个数据包的活跃值和优先级判决门限，依据活跃值与平均活跃值的对比值计算内容数据包的优先级概率；
由于网络中平均活跃值不断更新，不同内容特征数据包的优先级概率随之变化，适应不断变化的网络环境。
4.根据权利要求1所述的内容中心网络的高质量QoS保证方法，其特征在于，所述步骤五中，不同的优先级传输队列的调度操作具体包括：
根据用户需求确定队列调度规则；
根据队列调度规则和优先级概率判决数据包的具体传输队列；
根据加权轮询调度算法对不同传输队列中的内容数据包进行合并调度输出。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111901252A (zh) * 2020-06-16 2020-11-06 北京瀚诺半导体科技有限公司 一种网络管理消息的传输方法及系统
CN116304594B (zh) * 2023-05-11 2023-09-08 北京融信数联科技有限公司 一种基于通信数据的用户区域识别方法、系统及介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103354527A (zh) * 2013-07-02 2013-10-16 中国人民解放军信息工程大学 提高服务质量的方法、装置及系统
CN105228027A (zh) * 2014-06-24 2016-01-06 北京三星通信技术研究有限公司 多媒体内容的传输方法和系统及相应的方法、用户终端和装置
CN105245448A (zh) * 2015-10-08 2016-01-13 中南民族大学 命名数据网络中多业务多路径路由优化方法
CN105376229A (zh) * 2015-11-13 2016-03-02 中国人民解放军信息工程大学 一种内容中心网络缓存污染攻击主动防御方法
CN105791403A (zh) * 2016-03-02 2016-07-20 西安电子科技大学 基于模糊算法的车辆自组织网络资源管理方法
CN106464680A (zh) * 2014-03-17 2017-02-22 爱立信股份有限公司 内容分发网络中的带宽管理

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103354527A (zh) * 2013-07-02 2013-10-16 中国人民解放军信息工程大学 提高服务质量的方法、装置及系统
CN106464680A (zh) * 2014-03-17 2017-02-22 爱立信股份有限公司 内容分发网络中的带宽管理
CN105228027A (zh) * 2014-06-24 2016-01-06 北京三星通信技术研究有限公司 多媒体内容的传输方法和系统及相应的方法、用户终端和装置
CN105245448A (zh) * 2015-10-08 2016-01-13 中南民族大学 命名数据网络中多业务多路径路由优化方法
CN105376229A (zh) * 2015-11-13 2016-03-02 中国人民解放军信息工程大学 一种内容中心网络缓存污染攻击主动防御方法
CN105791403A (zh) * 2016-03-02 2016-07-20 西安电子科技大学 基于模糊算法的车辆自组织网络资源管理方法

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