CN107733946B - 一种ccn网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法 - Google Patents

一种ccn网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107733946B
CN107733946B CN201610657235.7A CN201610657235A CN107733946B CN 107733946 B CN107733946 B CN 107733946B CN 201610657235 A CN201610657235 A CN 201610657235A CN 107733946 B CN107733946 B CN 107733946B
Authority
CN
China
Prior art keywords
content
message
interest
content source
forwarding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610657235.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107733946A (zh
Inventor
饶迎
刘秋妍
张宇
武超
秘建宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electronic Science Research Institute of CTEC
Original Assignee
Electronic Science Research Institute of CTEC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electronic Science Research Institute of CTEC filed Critical Electronic Science Research Institute of CTEC
Priority to CN201610657235.7A priority Critical patent/CN107733946B/zh
Publication of CN107733946A publication Critical patent/CN107733946A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107733946B publication Critical patent/CN107733946B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/56—Provisioning of proxy services
    • H04L67/568—Storing data temporarily at an intermediate stage, e.g. caching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02—Topology update or discovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/60—Scheduling or organising the servicing of application requests, e.g. requests for application data transmissions using the analysis and optimisation of the required network resources
    • H04L67/63—Routing a service request depending on the request content or context

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明提出了一种CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法，该方法包括：内容源移动切换之前，根据预设的移动切换策略确定内容源移动切换至的新接入点，并发送兴趣消息至内容源的原接入路由器；内容源接收到兴趣消息后，转发包含被请求内容的数据消息至请求内容源所提供内容的用户；内容源接收到兴趣消息后，转发包含被请求内容的数据消息至用户。本发明克服了现有技术中内容源移动切换导致通信中断的缺陷，保证了CCN网络中的通信的连续性；用户可在较短的时间内获取内容源移动切换后提供的内容；可降低内容源移动切换引入的路由更新开销，具备较好的路由扩展性能和较高的消息转发效率。

Description

一种CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法
技术领域
本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法。
背景技术
CCN(Content Centric Networking，内容中心网络)网络具有资源利用率高、网络能耗低和动态性能好等诸多优势，现已发展成为未来互联网研究领域中认可度最高、潜力最大的网络架构之一。但是，CCN网络作为一个新兴的网络架构，还存在较为严重的内容源移动性问题，具体如下：第一，内容源的移动切换将导致发往内容源原位置的兴趣消息的丢失；第二，内容源的移动切换将引入较长的移动切换时延，会在一定程度上降低用户的移动切换体验；第三，内容源的移动切换将引入较大的路由更新开销，影响路由的收敛效率，不可避免地降低路由的可扩展性。
为有效解决CCN网络存在的内容源移动性问题，国内外研究学者先后提出了三类较为典型的内容源移动性支持方法——基于重定向的内容源移动性支持方法(IBMA，Indirection Based source Mobility support Approach)，基于名字解析的内容源移动性支持方法(NBMA，Name-resolution Based source Mobility support Approach)，与基于多播的内容源移动性支持方法(MBMA，Multicast Based source Mobility supportApproach)。
IBMA方法虽可在一定程度上缩短内容源移动切换引入的移动切换时延，提高用户的移动切换体验。但是，由于用户发送的原始兴趣消息均需经过重定向节点的封装，才可被进一步转发至可提供被请求内容的内容源，所以，该方法将引入较大的系统处理开销，并可能在一定程度上增加内容的平均获取时间。
NBMA方法虽可有效减少内容源移动切换引入的更新开销，维护路由的可扩展性。但是，由于用户需要额外地向名字解析服务器请求与获取相关内容源的位置信息，所以，该方法将引入较大的移动切换时延，降低用户的移动切换体验。
MBMA方法虽可有效减少内容源移动切换引入的移动切换时延，为用户提供良好的移动切换体验。但是，由于各相关接入点均需向网络发布内容前缀，所以，该方法将引入较大的路由更新开销，并可能在一定程度上降低路由的收敛效率，严重影响路由的可扩展性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法，解决现有CCN网络中的内容源的移动切换引入的较大的路由更新开销，及内容源的移动切换导致的发往内容源位置的兴趣消息丢失的缺陷。
本发明采用的技术方案是，所述一种内容中心网络CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法，包括：
步骤一，内容源移动切换之前，根据预设的移动切换策略确定内容源移动切换至的新接入点，并发送第一兴趣消息至所述内容源的原接入路由器，使所述原接入路由器更新与内容源可提供内容对应的转发信息条目；
步骤二，当所述内容源移动切换时，所述原接入路由器根据所述转发信息条目，在兴趣存储器中缓存发往所述内容源的原位置的第二兴趣消息；所述原接入路由器接收到所述第一兴趣消息后，更新发往所述内容源的原位置的第二兴趣消息，并将更新后的所述第二兴趣消息作为第三兴趣消息转发并缓存至所述内容源移动切换至的新接入路由器；
步骤三，所述内容源移动切换后，经过所述新接入路由器转发第四兴趣消息至所述原接入路由器，使所述新接入路由器和所述原接入路由器添加或更新所述转发信息条目；
步骤四，所述新接入路由器接收到所述第四兴趣消息后，转发更新后的发往所述内容源的原位置的第五兴趣消息至所述内容源移动切换后的新位置；
步骤五，所述内容源接收到第五兴趣消息后，转发包含被请求内容的第一数据消息至请求所述内容源所提供内容的用户；
步骤六，所述用户接收到所述第一数据消息后，发送第六兴趣消息至所述内容源移动切换后的新位置；
步骤七，所述内容源接收到第六兴趣消息后，转发包含被请求内容的第二数据消息至所述用户。
进一步地，所述第一兴趣消息的消息子类型为主动转发请求；
所述第二兴趣消息的消息子类型为普通转发；
所述第三兴趣消息的消息子类型为移动转发；
所述第四兴趣消息的消息子类型为移动切换完成；
所述第五兴趣消息的消息子类型为移动转发；
所述第六兴趣消息的消息子类型为普通转发；
所述第一数据消息的消息子类型为移动转发；
所述第二数据消息的消息子类型为普通转发。
进一步地，所述第一兴趣消息至所述第六兴趣消息中任一兴趣消息，包括：第一内容名字、选择条件、随机数、引导条件和第一可选项；
其中，所述第一内容名字用于标识被请求的内容；
所述选择条件用于指明内容源过滤条件；
所述随机数用于避免兴趣消息的循环转发；
所述引导条件用于设置所述兴趣消息的转发范围和生存时间；
所述第一可选项包括：所述兴趣消息的消息子类型和第一附加信息。
进一步地，所述第一数据消息和所述第二数据消息中的任一数据消息，包括：第二内容名字、元信息、内容、数字签名和第二可选项；
其中，所述第二内容名字用于标识被请求的内容；
所述元信息用于设置内容的内容更新周期；
所述内容包括：被请求的内容；
所述数字签名包括：签名类型、密钥定位和数字签名；
所述第二可选项包括：所述数据消息的消息子类型和第二附加信息。
进一步地，所述第一可选项，具体包括：
若所述兴趣消息的消息子类型为普通转发，则所述第一附加信息为第一位置标识；所述第一位置标识为用户请求内容当前的位置标识或内容源初始连接至的接入路由器的位置标识；
若所述兴趣消息的消息子类型为移动转发，则所述第一附加信息为第二位置标识；所述第二位置标识为所述新接入路由器的名字；
若所述兴趣消息的消息子类型为主动转发请求，则所述第一附加信息包括：第三位置标识、所述内容源可提供内容的名字和所述新接入点的名字；所述第三位置标识为所述原接入路由器的名字；
若所述兴趣消息的消息子类型为移动切换完成，则所述第一附加信息包括：第四位置标识、所述内容源可提供内容的名字和所述新接入路由器的名字；所述第四位置标识为所述原接入路由器的名字。
进一步地，所述第二可选项，具体包括：
若所述数据消息的消息子类型为普通转发，则所述第二附加信息为第五位置标识；所述第五位置标识为用户请求内容当前的位置标识或内容源初始连接至的接入路由器的位置标识；
若所述数据消息的消息子类型为移动转发，则所述第二附加信息为第六位置标识；所述第六位置标识为所述新接入路由器的名字。
本发明还提供一种基于主动转发的内容源移动性支持的数据结构装置，包括：内容存储器、待定兴趣表、转发信息库和兴趣存储器；
其中，所述内容存储器用于缓存途径节点的数据消息；所述内容存储器中的任一条目为缓存条目；所述内容存储器包括：第三内容名字、数据消息和第一生存时间；
所述待定兴趣表用于记录节点接收到但还未能被消耗的兴趣消息状态；根据所述待定兴趣表，将包含被请求内容的数据消息转发至请求内容的节点；所述待定兴趣表中的任一表项为待定兴趣表项；所述待定兴趣表包括：第四内容名字、入口列表和第二生存时间；
所述转发信息库用于记录内容名字前缀的可达性信息、提供内容名字前缀对应内容的内容源的移动状态和内容名字前缀对应内容的位置标识；所述转发信息库中的任一条目为转发信息条目；所述转发信息库包括：内容名字前缀、三元组列表和第三生存时间；所述三元组列表包括：出口、移动状态标志位和第七位置标识；所述转发信息库用于将请求内容的兴趣消息转发至可提供所述内容的节点；
所述兴趣存储器用于缓存发往内容源原位置的兴趣消息；所述兴趣存储器包括：第五内容名字、兴趣消息和第四生存时间。
进一步地，所述节点包括：内容源、用户、原接入路由器和新接入路由器。
本发明还提供一种基于主动转发的内容源移动性支持的兴趣消息处理方法，包括：
步骤A1，对节点接收到的兴趣消息的消息子类型进行判断；
步骤A2，根据步骤A1的判断结果和设定的匹配原则对所述兴趣消息进行至少一次匹配判断。
进一步地，所述步骤A1中，所述兴趣消息的消息子类型包括：普通转发、移动转发、主动转发请求和移动切换完成。
进一步地，所述步骤A2，具体包括：
B1:若所述兴趣消息的消息子类型判定为普通转发，则将所述兴趣消息的第一内容名字与内容存储器中的第三内容名字对应的缓存条目进行匹配判断；
若所述第一内容名字与所述第三内容名字对应的缓存条目判定为匹配，则构造包含被请求内容的数据消息，并通过接收所述兴趣消息的接口转发所述数据消息；
若所述第一内容名字与所述第三内容名字对应的缓存条目判定为不匹配，则将所述第一内容名字与待定兴趣表中的待定兴趣表项进行匹配判断；
若所述第一内容名字与所述待定兴趣表中的待定兴趣表项判定为匹配，则更新所述待定兴趣表中的待定兴趣表项，添加接收到所述兴趣消息的接口至所述待定兴趣表中的入口列表，并丢弃所述接收到的兴趣消息；
若所述第一内容名字与所述待定兴趣表中的待定兴趣表项判定为不匹配，则将所述兴趣消息的第一附加信息中的第一位置标识或所述第一内容名字与转发信息库中的转发信息条目进行匹配判断；
若所述兴趣消息的第一附加信息中的第一位置标识或所述第一内容名字与所述转发信息库中的转发信息条目判定为匹配，则对所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目是否存在移动状态标志位进行判断；
若所述兴趣消息的第一附加信息中的第一位置标识或所述第一内容名字与所述转发信息库中的转发信息条目判定为不匹配，则判定所述兴趣消息不可达，丢弃接收到的所述兴趣消息；
若所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目判定为存在移动状态标志位，所述移动状态标志位的数值为0，且所述转发信息库中匹配的转发信息条目的第七位置标识与所述兴趣消息的第一附加信息中的第一位置标识一致，则添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据所述转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发接收到的兴趣消息；
若所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目判定为存在移动状态标志位，所述移动状态标志位的数值为0，所述转发信息库中匹配的转发信息条目的第七位置标识与所述兴趣消息的第一附加信息中的第一位置标识不一致，则更新接收到的兴趣消息，将所述兴趣消息的消息子类型设置为移动转发，将所述第一附加信息设置为所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目的第七位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据所述转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发更新后的兴趣消息；
若所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目判定为存在移动状态标志位，但所述移动状态标志位的数值不为0，则缓存接收到的兴趣消息至兴趣存储器，更新接收到的兴趣消息，将所述兴趣消息的消息子类型设置为所述移动转发，将所述第一附加信息设置为匹配的所述转发信息条目的第七位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目的出口信息转发更新后的兴趣消息；
若所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目判定为不存在移动状态标志位，则添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目的出口信息转发更新后的兴趣消息；
B2:若所述兴趣消息的消息子类型判定为移动转发，则将所述兴趣消息的第一内容名字与内容存储器中的第三内容名字对应的缓存条目进行匹配判断；
若所述第一内容名字与所述第三内容名字对应的缓存条目判定为匹配，则构造包含被请求内容的数据消息，并通过接收所述兴趣消息的接口转发所述数据消息；
若所述第一内容名字与所述第三内容名字对应的缓存条目判定为不匹配，则将所述兴趣消息的第一附加信息中的第二位置标识或所述第一内容名字与所述转发信息库中的转发信息条目进行匹配判断；
若所述兴趣消息的第一附加信息中的第二位置标识或所述第一内容名字与所述转发信息库中的转发信息条目判定为匹配，则对所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目是否存在移动状态标志位进行判断；
若所述兴趣消息的第一附加信息中的第二位置标识或所述第一内容名字与所述转发信息库中的转发信息条目判定为不匹配，则判断所述节点是否为内容源即将移动切换至的新接入路由器；
若所述节点判定为所述内容源即将移动切换至的所述新接入路由器，则缓存接收到的兴趣消息至所述兴趣存储器；
若所述节点判定不是所述内容源即将移动切换至的所述新接入路由器，则判定所述兴趣消息不可达，并丢弃接收到的所述兴趣消息；
若所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目判定为存在移动状态标志位，所述移动状态标志位的数值为0，且所述转发信息库中匹配的转发信息条目的第七位置标识与所述兴趣消息的第一附加信息中的第二位置标识一致，则添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据所述转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发接收到的兴趣消息；
若所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目判定为存在移动状态标志位，所述移动状态标志位的数值为0，所述转发信息库中匹配的转发信息条目的第七位置标识与所述兴趣消息的第一附加信息中的第二位置标识不一致，则更新接收到的兴趣消息，将第一附加信息设置为所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目的第七位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据所述转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发更新后的兴趣消息；
若所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目判定为存在移动状态标志位，但所述移动状态标志位的数值不为0，则缓存接收到的兴趣消息至所述兴趣存储器，同时，更新接收到的兴趣消息，将所述第一附加信息设置为转发信息库中匹配的所述转发信息条目的第七位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目的出口信息转发更新后的兴趣消息；
若所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目判定为不存在移动状态标志位，则添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据所述转发信息库中匹配的所述转发信息条目的出口信息转发接收到的兴趣消息；
B3:若所述兴趣消息的消息子类型判定为主动转发请求，则判断接收所述兴趣消息的节点是否为内容源的原接入路由器；
若接收所述兴趣消息的节点判定为所述内容源的所述原接入路由器，则更新节点中与所述内容源可提供内容对应的转发信息条目，将所述出口设置为指向所述内容源即将移动切换至的所述新接入路由器的接口，将移动状态标志位设置为1，将所述第一附加信息中的第三位置标识设置为所述内容源即将移动切换至的所述新接入路由器的名字，并丢弃接收到的兴趣消息；所述新接入路由器的名字是根据所述内容源即将移动切换至的所述新接入点的名字确定；
若接收所述兴趣消息的节点判定为不是所述内容源的所述原接入路由器，则所述兴趣消息判定为转发有误，丢弃接收到的所述兴趣消息；
B4:若所述兴趣消息的消息子类型判定为移动切换完成，则判断所述节点是否为内容源的新接入路由器；
若所述节点判定为所述内容源的新接入路由器，则添加与所述内容源可提供内容对应的转发信息条目，转发兴趣存储器中缓存的需要发往所述内容源的兴趣消息；
若所述节点判定不是所述内容源的所述新接入路由器，则判断所述节点是否为所述内容源的所述原接入路由器；
若所述节点判定为所述内容源的原接入路由器，则更新与内容源可提供内容对应的转发信息条目；将所述移动状态标志位设置为0，所述出口信息指向所述内容源的所述新接入路由器，所述第七位置标识设置为所述内容源的所述新接入路由器的名字；并丢弃接收到的兴趣消息；
若所述节点判定不是所述内容源的所述原接入路由器，将所述第一附加信息中的第四位置标识与所述转发信息库中对应的转发信息条目进行匹配判断；
若所述第四位置标识与所述转发信息库中对应的转发信息条目判定为匹配，则根据所述转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发接收到的兴趣消息；
若所述第四位置标识与所述转发信息库中对应的转发信息条目判定为不匹配，则判定所述兴趣消息目为不可达，丢弃接收到的兴趣消息。
本发明还提供一种基于主动转发的内容源移动性支持的数据消息处理方法，包括：
步骤C1，对节点接收到的数据消息的消息子类型进行判断；
步骤C2，根据步骤C1的判断结果和设定的匹配原则对所述数据消息进行至少一次匹配判断。
进一步地，所述步骤C2，具体包括：
若所述数据消息的消息子类型判定为普通转发或移动转发，则将所述数据消息的第二内容名字与待定兴趣表中的待定兴趣表项进行匹配判断；
若所述第二内容名字与所述待定兴趣表中的所述待定兴趣表项判定为匹配，则将接收到的所述数据消息缓存至所述节点的内容存储器，并根据所述待定兴趣表中匹配的待定兴趣表项的入口列表转发接收到的数据消息，删除所述待定兴趣表中匹配的待定兴趣表项；
若所述第二内容名字与所述待定兴趣表中的所述待定兴趣表项判定为不匹配，则判定所述节点未曾请求或已接收到所述数据消息所包含的内容，并丢弃接收到的所述数据消息。
采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
本发明所述一种CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法，克服了现有技术中内容源移动切换导致通信中断的缺陷，保证了CCN网络中的通信的连续性；用户可在较短的时间内获取内容源移动切换后提供的内容；可降低内容源移动切换引入的路由更新开销，具备较好的路由扩展性能和较高的消息转发效率；有效减缓内容源移动切换对非实时业务产生的不良影响；具备较广的适用范围。
附图说明
图1为本发明第一实施例的基于主动转发的内容源移动性支持方法流程图；
图2为本发明第五实施例的基于主动转发的内容源移动性支持方法流程图；
图3为本发明第五实施例的基于主动转发的内容源移动性支持方法消息格式示意图；
图4为本发明第六实施例的消息子类型为普通转发的兴趣消息处理流程图；
图5为本发明第六实施例的消息子类型为移动转发的兴趣消息处理流程图；
图6为本发明第六实施例的消息子类型为主动转发请求的兴趣消息处理流程图；
图7为本发明第六实施例的消息子类型为移动切换完成的兴趣消息处理流程图；
图8为本发明第七实施例的数据消息处理流程图；
图9为本发明第八实施例的基于主动转发的内容源移动性支持方法流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。
本发明第一实施例，一种CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法，如图1所示，包括以下具体步骤：
步骤S101，内容源移动切换之前，根据预设的移动切换策略确定内容源移动切换至的新接入点，并发送第一兴趣消息至内容源的原接入路由器，使原接入路由器更新与内容源可提供内容对应的转发信息条目。其中，第一兴趣消息的消息子类型为主动转发请求。
步骤S102，当内容源移动切换时，原接入路由器根据转发信息条目，在兴趣存储器中缓存发往内容源的原位置的第二兴趣消息。原接入路由器接收到第一兴趣消息后，更新发往内容源的原位置的第二兴趣消息，并将更新后的第二兴趣消息作为第三兴趣消息转发并缓存至内容源移动切换至的新接入路由器。其中，第二兴趣消息的消息子类型为普通转发；第三兴趣消息的消息子类型为移动转发。
步骤S103，内容源移动切换后，经过所述新接入路由器转发第四兴趣消息至原接入路由器，使新接入路由器和原接入路由器添加或更新转发信息条目。其中，第四兴趣消息的消息子类型为移动切换完成。
步骤S104，新接入路由器接收到第四兴趣消息后，转发更新后的发往内容源的原位置的第五兴趣消息至内容源移动切换后的新位置。其中，第五兴趣消息的消息子类型为移动转发。
步骤S105，内容源接收到第五兴趣消息后，转发包含被请求内容的第一数据消息至请求内容源所提供内容的用户。其中，第一数据消息的消息子类型为移动转发。
步骤S106，用户接收到第一数据消息后，发送第六兴趣消息至内容源移动切换后的新位置。其中，第六兴趣消息的消息子类型为普通转发。
步骤S107，内容源接收到第六兴趣消息后，转发包含被请求内容的第二数据消息至用户。其中，第二数据消息的消息子类型为普通转发。
其中，第一兴趣消息至第六兴趣消息中的任一兴趣消息，包括：第一内容名字、选择条件、随机数、引导条件和第一可选项；
第一内容名字用于标识被请求的内容；
选择条件用于标识内容源过滤等条件；
随机数用于避免兴趣消息的循环转发；
引导条件用于设置兴趣消息的转发范围和生存时间；
第一可选项包括：兴趣消息的消息子类型和第一附加信息。
第一附加信息具体包括：
若兴趣消息的消息子类型为普通转发，则第一附加信息为第一位置标识；第一位置标识为用户请求内容当前的位置标识或内容源初始连接至的接入路由器的位置标识；
若兴趣消息的消息子类型为移动转发，则第一附加信息为第二位置标识；第二位置标识为新接入路由器的名字；
若兴趣消息的消息子类型为主动转发请求，则第一附加信息包括：第三位置标识、内容源可提供内容的名字和新接入点的名字；其中，第三位置标识为原接入路由器的名字；
若兴趣消息的消息子类型为移动切换完成，则第一附加信息包括：第四位置标识、内容源可提供内容的名字和新接入路由器的名字；其中，第四位置标识为原接入路由器的名字。
第一数据消息和第二数据消息中的任一数据消息，包括：第二内容名字、元信息、内容、数字签名和第二可选项；
第二内容名字用于标识被请求的内容；
元信息用于设置内容的内容更新周期；
内容包括：被请求的内容；
数字签名包括：签名类型、密钥定位和数字签名；
第二可选项包括：数据消息的消息子类型和第二附加信息。
第二可选项，具体包括：
若任一数据消息的消息子类型为普通转发，则第二附加信息为第五位置标识；第五位置标识为用户请求内容当前的位置标识或内容源初始连接至的接入路由器的位置标识；
若任一数据消息的消息子类型为移动转发，则第二附加信息为第六位置标识；第六位置标识为新接入路由器的名字。
本发明第二实施例，一种基于主动转发的内容源移动性支持的数据结构装置，包括以下组成部分：
内容存储器、待定兴趣表、转发信息库和兴趣存储器；
其中，内容存储器用于缓存途径节点的数据消息，内容存储器包括：第三内容名字、数据消息和第一生存时间。内容存储器中的任一条目为缓存条目。
待定兴趣表用于记录节点接收到但还未能被消耗的兴趣消息状态；根据待定兴趣表，将包含被请求内容的数据消息转发至请求内容的节点；待定兴趣表包括：第四内容名字、入口列表和第二生存时间。待定兴趣表中的任一表项为待定兴趣表项。
转发信息库用于记录内容名字前缀的可达性信息、提供所述内容名字前缀对应内容的内容源的移动状态和所述内容名字前缀对应内容的位置标识，转发信息库包括：内容名字前缀、三元组列表和第三生存时间。三元组列表包括：出口、移动状态标志位和第七位置标识。转发信息库中的任一条目为转发信息条目。
转发信息库用于将请求内容的兴趣消息转发至可提供内容的节点。
兴趣存储器用于缓存发往内容源原位置的兴趣消息；兴趣存储器包括：第五内容名字、兴趣消息和第四生存时间。
其中，节点包括但不限于：内容源、用户、内容源的原接入路由器和内容源的新接入路由器等。
本发明第三实施例，本实施例介绍一种基于主动转发的内容源移动性支持的兴趣消息处理方法，包括以下具体步骤：
步骤S301，对节点接收到的兴趣消息的消息子类型进行判断。
其中，兴趣消息的消息子类型包括：普通转发、移动转发、主动转发请求和移动切换完成。
步骤S302，根据步骤S301的判断结果和设定的匹配原则对兴趣消息进行至少一次匹配判断。
具体的，步骤S302，包括：
步骤S3021:若兴趣消息的消息子类型判定为普通转发，则将兴趣消息的第一内容名字与内容存储器中的第三内容名字对应的缓存条目进行匹配判断；
若第一内容名字与第三内容名字对应的缓存条目判定为匹配，则构造包含被请求内容的数据消息，并通过接收兴趣消息的接口转发数据消息；
若第一内容名字与第三内容名字对应的缓存条目判定为不匹配，则将第一内容名字与待定兴趣表中的待定兴趣表项进行匹配判断；
若第一内容名字与待定兴趣表中的待定兴趣表项判定为匹配，则更新待定兴趣表中的待定兴趣表项，添加接收到兴趣消息的接口至待定兴趣表中的入口列表，并丢弃接收到的兴趣消息；
若第一内容名字与待定兴趣表中的待定兴趣表项判定为不匹配，则将兴趣消息的第一附加信息中的第一位置标识或兴趣消息中的第一内容名字与转发信息库中的转发信息条目进行匹配判断；
若兴趣消息的第一附加信息中的第一位置标识或兴趣消息中的第一内容名字与转发信息库中的转发信息条目判定为匹配，则对转发信息库中匹配的转发信息条目是否存在移动状态标志位进行判断；
若兴趣消息的第一附加信息中的第一位置标识或兴趣消息中的第一内容名字与转发信息库中的转发信息条目判定为不匹配，则判定兴趣消息不可达，丢弃接收到的兴趣消息；
若转发信息库中匹配的转发信息条目判定为存在移动状态标志位，移动状态标志位的数值为0，且转发信息库中匹配的转发信息条目的第七位置标识与兴趣消息的第一附加信息中的第一位置标识一致，则添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发接收到的兴趣消息；
若转发信息库中匹配的转发信息条目判定为存在移动状态标志位，移动状态标志位的数值为0，转发信息库中匹配的转发信息条目的第七位置标识与兴趣消息的第一附加信息中的第一位置标识不一致，则更新接收到的兴趣消息，将兴趣消息的消息子类型设置为移动转发，将第一附加信息设置为转发信息库中匹配的转发信息条目的第七位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发更新后的兴趣消息；
若转发信息库中匹配的转发信息条目判定为存在移动状态标志位，但移动状态标志位的数值不为0，则缓存接收到的兴趣消息至兴趣存储器，更新接收到的兴趣消息，将兴趣消息的消息子类型设置为移动转发，将第一附加信息设置为中匹配的转发信息条目的第七位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发更新后的兴趣消息；
若转发信息库中匹配的转发信息条目判定为不存在移动状态标志位，则添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发更新后的兴趣消息。
步骤S3022:若兴趣消息的消息子类型判定为移动转发，则将兴趣消息的第一内容名字与内容存储器中的第三内容名字对应的缓存条目进行匹配判断；
若第一内容名字与第三内容名字对应的缓存条目判定为匹配，则构造包含被请求内容的数据消息，并通过接收兴趣消息的接口转发数据消息；
若第一内容名字与第三内容名字对应的缓存条目判定为不匹配，则将兴趣消息的第一附加信息中的第二位置标识或第一内容名字与与转发信息库中的转发信息条目进行匹配判断；
若兴趣消息的第一附加信息中的第二位置标识或兴趣消息中的第一内容名字与转发信息库中的转发信息条目判定为匹配，则对转发信息库中匹配的转发信息条目是否存在移动状态标志位进行判断；
若兴趣消息的第一附加信息中的第二位置标识或兴趣消息中的第一内容名字与转发信息库中的转发信息条目判定为不匹配，则判断节点是否为内容源即将移动切换至的新接入路由器；
若节点判定为内容源即将移动切换至的新接入路由器，则缓存接收到的兴趣消息至兴趣存储器；
若节点判定不是内容源即将移动切换至的新接入路由器，则判定兴趣消息不可达，并丢弃接收到的兴趣消息。
若转发信息库中匹配的转发信息条目判定为存在移动状态标志位，移动状态标志位的数值为0，且转发信息库中匹配的转发信息条目的第七位置标识与兴趣消息的第一附加信息中的第二位置标识一致，则添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发接收到的兴趣消息；
若转发信息库中匹配的转发信息条目判定为存在移动状态标志位，移动状态标志位的数值为0，转发信息库中匹配的转发信息条目的第七位置标识与兴趣消息的第一附加信息中的第二位置标识不一致，则更新接收到的兴趣消息，将第一附加信息设置为转发信息库中匹配的转发信息条目的第七位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发更新后的兴趣消息；
若转发信息库中匹配的转发信息条目判定为存在移动状态标志位，但移动状态标志位的数值不为0，则缓存接收到的兴趣消息至兴趣存储器，同时，更新接收到的兴趣消息，将第一附加信息设置为转发信息库中匹配的转发信息条目的第七位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发更新后的兴趣消息；
若转发信息库中匹配的转发信息条目判定为不存在移动状态标志位，则添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并根据转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发接收到的兴趣消息。
步骤S3023:若兴趣消息的消息子类型判定为主动转发请求，则判断接收兴趣消息的节点是否为内容源的原接入路由器；
若接收兴趣消息的节点判定为内容源的原接入路由器，则更新节点中与内容源可提供内容对应的转发信息条目，将出口设置为指向内容源即将移动切换至的新接入路由器的接口，将移动状态标志位设置为1，将第一附加信息中的第三位置标识设置为内容源即将移动切换至的新接入路由器的名字，并丢弃接收到的兴趣消息；新接入路由器的名字是根据内容源即将移动切换至的新接入点的名字确定；
若接收兴趣消息的节点判定不是内容源的原接入路由器，则兴趣消息判定为转发有误，丢弃接收到的兴趣消息。
步骤S3024:若兴趣消息的消息子类型判定为移动切换完成，则判断节点是否为内容源的新接入路由器；
若节点判定为内容源的新接入路由器，则添加与内容源可提供内容对应的转发信息条目，转发兴趣存储器中缓存的需要发往内容源的兴趣消息；
若节点判定不是内容源的新接入路由器，则判断节点是否为内容源的原接入路由器；
若节点判定为内容源的原接入路由器，则更新与内容源可提供内容对应的转发信息条目；将移动状态标志位设置为0，出口信息指向内容源的新接入路由器，第七位置标识设置为内容源的新接入路由器的名字；并丢弃接收到的兴趣消息；
若节点判定不是内容源的原接入路由器，将第一附加信息中的第四位置标识与转发信息库中对应的转发信息条目进行匹配判断；
若第四位置标识与转发信息库中对应的转发信息条目判定为匹配，则根据转发信息库中匹配的转发信息条目的出口信息转发接收到的兴趣消息；
若第四位置标识与转发信息库中对应的转发信息条目判定为不匹配，则判定兴趣消息目为不可达，丢弃接收到的兴趣消息。
本发明第四实施例，本实施例介绍一种基于主动转发的内容源移动性支持的数据消息处理方法，包括以下具体步骤：
步骤S401，对节点接收到的数据消息的消息子类型进行判断。
其中，数据消息的消息子类型包括：普通转发和移动转发。
步骤S402，根据步骤S401的判断结果和设定的匹配原则对数据消息进行至少一次匹配判断。
具体的，步骤S402，包括：
若数据消息的消息子类型判定为普通转发或移动转发，则将数据消息的第二内容名字与待定兴趣表中的待定兴趣表项进行匹配判断；
若第二内容名字与待定兴趣表中的待定兴趣表项判定为匹配，则将接收到的数据消息缓存至节点的内容存储器，并根据待定兴趣表中匹配的待定兴趣表项的入口列表转发接收到的数据消息，删除待定兴趣表中匹配的待定兴趣表项；
若第二内容名字与待定兴趣表中的待定兴趣表项判定为不匹配，则判定为节点未曾请求或已接收到数据消息所包含的内容，并丢弃接收到的数据消息。
本发明第五实施例，一种基于主动转发的内容源移动性支持方法，如图2～图3所示，包括以下具体步骤：
步骤S801，内容源移动切换即将开始时，可依据移动切换策略确定内容源即将移动切换至的新接入点，并发送兴趣消息至内容源原接入路由器，促使该接入路由器更新与内容源可提供内容对应的转发信息条目。
其中，发送至原接入路由器的兴趣消息的消息子类型为主动转发请求。
步骤S802，内容源移动切换过程中，原接入路由器将依据更新后的转发信息条目，在兴趣存储器中缓存发往内容源原位置的兴趣消息。
其中，发往内容源原位置的兴趣消息的消息子类型为普通转发。
由于内容源的原接入路由器将缓存接收到的发往内容源原位置的兴趣消息，而不再将其转发至内容源移动切换前所在的位置。所以，该方法可避免内容源移动切换导致的兴趣消息的丢失。
步骤S803，与步骤S802同时进行，原接入路由器接收到步骤S801发送的兴趣消息后，将更新发往内容源原位置的兴趣消息，并将更新后的兴趣消息主动地转发并缓存至内容源即将移动切换至的新接入路由器。
其中，更新后的兴趣消息的消息子类型为移动转发。
步骤S804，内容源移动切换完成后，发送兴趣消息至其原接入路由器，使内容源的新接入路由器和原接入路由器添加或更新内容源可提供内容对应的转发信息条目。
其中，发送至其原接入路由器的兴趣消息的消息子类型为移动切换完成。
步骤S805，内容源的新接入路由器接收到步骤S804发送的兴趣消息后，将进一步转发更新后的发往内容源原位置的兴趣消息至内容源移动切换后的新位置。
其中，转发更新后的发往内容源原位置的兴趣消息的消息子类型为移动转发。
步骤S806，内容源接收到步骤S805发送的兴趣消息后，将转发包含被请求内容的数据消息至请求该内容源所提供内容的用户。
其中，将转发包含被请求内容的数据消息的消息子类型为移动转发。
由于用户无需等待全网转发信息库更新完成，即可获取内容源移动切换后提供的内容。所以，该方法可缩短内容源移动切换引入的移动切换时延，维护路由的可扩展性并提升用户的移动切换体验。
步骤S807，请求该内容源所提供内容的用户接收到步骤S806发送的数据消息后，将发送兴趣消息至内容源移动切换后的新位置。
其中，发送至内容源移动切换后新位置的兴趣消息的消息子类型为普通转发。
步骤S808，内容源接收到步骤S807发送的兴趣消息后，将转发包含被请求内容的数据消息至请求该内容源所提供内容的用户。
其中，转发至请求该内容源所提供内容的用户的数据消息消息子类型为普通转发。
由于用户可通过消息子类型为普通转发的兴趣消息与数据消息交互通信，直接获取内容源提供的内容。所以，该方法可缩短内容源移动切换后的内容获取时延，并进一步接续内容源移动切换前的内容请求与获取。
如图3所示，一种基于主动转发的内容源移动性支持方法包括：兴趣消息与数据消息2种类型的消息。
兴趣消息包括：内容名字、选择条件、随机数、引导条件和可选项5个选项。
其中，内容名字选项用于标识被请求的内容；
选择条件选项用于指明内容源过滤条件等内容选择条件；
随机数选项用于避免兴趣消息的循环转发；
引导条件选项用于决定兴趣消息的转发范围和生存时间；
可选项选项包括：兴趣消息的消息子类型和依据实际需求添加的附加信息。
数据消息包括：内容名字、元信息、内容、数字签名和可选项5个选项。
其中，内容名字选项用于标识被请求的内容；
元信息选项用于指明该内容的内容更新周期等信息；
内容选项包括：被请求的内容；
数字签名选项用于提供签名类型、密钥定位和数字签名等签名信息；
可选项包括：数据消息的消息子类型和依据实际需求添加的附加信息。
当兴趣消息或数据消息的子类型为普通转发时，附加信息为用户了解到的被请求内容当前的位置标识或内容源初始连接至的接入路由器的位置标识，其中，内容源初始连接至的接入路由器的位置标识即内容名字的第一个名字组件，可用在用户未知内容源的位置标识时发送的兴趣消息中；
当兴趣消息子类型为移动转发时，附加信息为内容源即将移动切换至或该次移动切换至的新接入路由器的名字；
当兴趣消息子类型为主动转发请求时，附加信息为内容源当前连接至的原接入路由器的名字、内容源可提供内容的名字和内容源即将移动切换至的新接入点的名字；
当兴趣消息子类型为移动切换完成时，附加信息为内容源该次移动切换前的原接入路由器的名字、内容源可提供内容的名字和内容源该次移动切换至的新接入路由器的名字。
特别指出的是，消息子类型为普通转发和移动转发的兴趣消息分别对应消息子类型为普通转发和移动转发的数据消息，用于请求用户所需的内容；
消息子类型为主动转发请求和移动切换完成的兴趣消息，用于指明内容源当前的移动状态并触发相应的移动支持进程，不存在与之对应的数据消息。
与消息子类型为普通转发和移动转发的兴趣消息相比，消息子类型为主动转发请求和移动切换完成的兴趣消息具备更高的转发优先级，以保证接入路由器保持对内容源移动状态的实时更新与维护。
本发明第六实施例，基于主动转发的内容源移动性支持的数据结构装置，具体包括：
内容存储器、待定兴趣表、转发信息库和兴趣存储器4种类型的数据结构。
内容存储器用于缓存途径该节点的数据消息，包括：内容名字、数据消息和生存时间，如表1所示。节点可将其接收到的包含被请求内容的数据消息缓存至内容存储器，以减少CCN网络中其它节点访问该内容的响应时间，提高内容的分发效率。
表1
内容名字 数据消息 生存时间
待定兴趣表用于记录该节点接收到但还未能被消耗的兴趣消息状态，包括：内容名字、入口列表和生存时间，如表2所示。依据待定兴趣表，CCN网络可将包含被请求内容的数据消息转发至请求该内容的节点。
表2
内容名字 入口列表 生存时间
转发信息库用于记录内容名字前缀的可达性信息、相关内容源的移动状态和对应内容的位置标识，包括：内容名字前缀、(出口，移动状态标志位、位置标识)三元组列表和生存时间，如表3所示。若移动状态标志位为0，表明提供该内容名字前缀所对应内容的内容源与网络处于连接状态；若移动状态标志位为1，表明提供该内容名字前缀所对应内容的内容源与网络处于或即将处于断开状态；移动状态标志位默认为0。依据转发信息库，CCN网络可将用于请求内容的兴趣消息转发至可提供该内容的节点。
表3
内容名字前缀 (出口，移动状态标志位，位置标识)三元组列表 生存时间
兴趣存储器用于缓存发往内容源原位置的兴趣消息包括：内容名字、兴趣消息和生存时间，如表4所示。当转发信息库匹配条目的移动状态标志位为1 时，接入路由器中的兴趣存储器可缓存发往内容源原位置的兴趣消息，避免内容源移动切换导致的兴趣消息的丢失。
表4
内容名字 兴趣消息 生存时间
本发明第六实施例，一种基于主动转发的内容源移动性支持的兴趣消息处理方法，如图4～图8所示，具体包括：
一种基于主动转发的内容源移动性支持方法包括：兴趣消息处理流程和数据消息处理流程两种类型的消息处理流程。
当节点接收到携带可选项的兴趣消息时，首先需要判定该兴趣消息的消息子类型，再依据名字的最长前缀匹配原则对其进行至少一次的内容名字或位置标识匹配。
(1)兴趣消息的消息子类型为普通转发
如图4所示，节点接收到消息子类型为普通转发的兴趣消息后，首先将内容名字与内容存储器匹配，判断是否存在与之对应的缓存条目。若匹配成功，节点将构造包含被请求内容的数据消息，并通过接收到该兴趣消息的接口转发新构造的数据消息。否则，节点再将内容名字与待定兴趣表匹配，判断是否存在与之对应的待定兴趣表项。若匹配成功，节点将更新待定兴趣表匹配表项，添加接收到该兴趣消息的接口至待定兴趣表匹配表项的入口列表，并丢弃接收到的兴趣消息。若待定兴趣表匹配失败，节点采用位置标识优先匹配的原则将位置标识或内容名字与转发信息库匹配，判断是否存在与之对应的转发信息条目。若匹配成功，节点将判断转发信息库匹配条目是否存在移动状态标志位；若匹配失败，节点认为该兴趣消息不可达，将丢弃接收到的兴趣消息。
若转发信息库匹配条目存在移动状态标志位，该标志位的数值为0，且转发信息库匹配条目的位置标识与该兴趣消息携带的位置标识一致，节点将添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并依据转发信息库匹配条目的出口信息转发接收到的兴趣消息。若转发信息库匹配条目存在移动状态标志位，该标志位的数值为0，但转发信息库匹配条目的位置标识与该兴趣消息携带的位置标识不一致，节点将更新接收到的兴趣消息，将消息子类型置为移动转发，将附加信息置为转发信息库匹配条目的位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并依据转发信息库匹配条目的出口信息转发更新后的兴趣消息。若转发信息库匹配条目存在移动状态标志位，但该标志位的数值不为0，节点将先缓存接收到的兴趣消息至其兴趣存储器，再更新接收到的兴趣消息，将消息子类型置为移动转发，将附加信息置为转发信息库匹配条目的位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并依据转发信息库匹配条目的出口信息转发更新后的兴趣消息。若转发信息库匹配条目不存在移动状态标志位，节点将添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并依据转发信息库匹配条目的出口信息转发接收到的兴趣消息。
(2)兴趣消息的消息子类型为移动转发
如图5所示，节点接收到消息子类型为移动转发的兴趣消息后，首先将内容名字与内容存储器匹配，判断是否存在与之对应的缓存条目。若匹配成功，节点将构造包含被请求内容的数据消息，并通过接收到该兴趣消息的接口转发新构造的数据消息。否则，节点采用位置标识优先匹配的原则将位置标识或内容名字与转发信息库匹配，判断是否存在与之对应的转发信息条目。若匹配成功，节点将判断转发信息库匹配条目是否存在移动状态标志位；若匹配失败，节点将继续判断自身是否为内容源即将移动切换至的新接入路由器。若节点是内容源即将移动切换至的新接入路由器，节点将缓存接收到的兴趣消息至其兴趣存储器；否则，节点认为该兴趣消息不可达，将丢弃接收到的兴趣消息。
若转发信息库匹配条目存在移动状态标志位，该标志位的数值为0，且转发信息库匹配条目的位置标识与该兴趣消息携带的位置标识一致，节点将添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并依据转发信息库匹配条目的出口信息转发接收到的兴趣消息。若转发信息库匹配条目存在移动状态标志位，该标志位的数值为0，但转发信息库匹配条目的位置标识与该兴趣消息携带的位置标识不一致，节点将更新接收到的兴趣消息，将附加信息置为转发信息库匹配条目的位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并依据转发信息库匹配条目的出口信息转发更新后的兴趣消息。若转发信息库匹配条目存在移动状态标志位，但该标志位的数值不为0，节点将先缓存接收到的兴趣消息至其兴趣存储器，再更新接收到的兴趣消息，将附加信息置为转发信息库匹配条目的位置标识，添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并依据转发信息库匹配条目的出口信息转发更新后的兴趣消息。若转发信息库匹配条目不存在移动状态标志位，节点将添加与被请求内容对应的待定兴趣表项，并依据转发信息库匹配条目的出口信息转发接收到的兴趣消息。
(3)兴趣消息的消息子类型为主动转发请求
如图6所示，节点接收到消息子类型为主动转发请求的兴趣消息后，首先判断自身是否为内容源的原接入路由器。若是，节点将更新与内容源可提供内容对应的转发信息条目，将出口置为指向内容源即将移动切换至的新接入路由器的接口，将移动状态标志位置为1，将附加信息置为内容源即将移动切换至的新接入路由器的名字，该名字可依据内容源即将移动切换至的新接入点的名字确定，并丢弃接收到的兴趣消息。否则，节点认为该兴趣消息转发有误，直接丢弃接收到的兴趣消息。
(4)兴趣消息的消息子类型为移动切换完成
如图7所示，节点接收到消息子类型为移动切换完成的兴趣消息后，首先判断自身是否为内容源的新接入路由器。若是，节点将添加与内容源可提供内容对应的转发信息条目，并将参照图5的步骤转发兴趣存储器中缓存的需要发往内容源的兴趣消息。否则，节点继续判断自身是否为内容源的原接入路由器。若是，节点将更新与内容源可提供内容对应的转发信息条目(将移动状态标志位置为0，确保出口指向内容源的新接入路由器，确保位置标识为内容源新接入路由器的名字)，并丢弃接收到的兴趣消息。否则，节点直接将位置标识与转发信息库匹配，判断是否存在与之对应的转发信息条目。若匹配成功，节点将依据转发信息库匹配条目的出口信息转发接收到的兴趣消息。否则，节点认为该兴趣消息目的不可达，直接丢弃接收到的兴趣消息。
当节点接收到携带可选项的数据消息时，将参照CCN网络中数据消息的处理流程，依据内容名字的最长前缀匹配原则对其进行一次内容名字匹配。
如图8所示，节点接收到消息子类型为普通转发或移动转发的数据消息后，将内容名字与待定兴趣表匹配，判断是否存在与之对应的待定兴趣表项。若匹配成功，节点将缓存接收到的数据消息至其内容存储器，并依据待定兴趣表匹配表项的入口列表转发接收到的数据消息，同时，删除该待定兴趣表匹配表项。否则，节点认为未曾请求或已接收到该数据消息所包含的内容，将丢弃接收到的数据消息。
本发明第七实施例，一种基于主动转发的内容源移动性支持移动切换策略，包括以下具体步骤：
一种CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法采用的移动切换策略包含两个方面：移动切换触发策略和接入点选择策略。其中，移动切换触发策略用于确定内容源移动切换支持进程的触发时间；接入点选择策略用于确定内容源即将移动切换至的新接入点。
(1)移动切换触发策略
移动切换触发策略的基础是：经过平滑处理的内容源当前AP(Access Point，接入点)和内容源的其它可用AP的RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号强度指示)值，分别记为CAP.RSt和AAP(i).RSt，1≤i≤n，n为内容源周边可用AP的个数，RSt为经过平滑处理的RSSI值。
内容源移动切换支持进程的触发时间为：内容源当前AP的RSt低于内容源移动切换的RSSI阈值，RSSI阈值记为RVht，设定为-76dBm，且至少存在一个 AP的RSt高于内容源移动切换的RSSI阈值的时刻。内容源当前AP的RSt值低于RVht时，内容源将开始扫描周边可用的AP，选出其中RSt高于RVht的AP构成备选AP集合，并记录该集合中各AP的RSt和CU(ChannelUtilization，信道使用率)。
在内容源的移动切换触发策略中，RSt用于指明内容源与AP之间信道的质量，RSt＝RSt-1*θ+RVt*(1-θ)。其中，RSt-1为经过平滑处理的AP之前的RSSI值， RVt为未经平滑处理的AP当前的RSSI值，θ为RSt影响因子(0≤θ≤10≤θ≤1)。θ的数值较大时，RSt主要由RSt-1决定；θ的数值较小时，RVt的突变将对RSt产生较大的影响。CU用于指明AP当前的负载状况，IEEEStd 802.11TM-2007将其定义为：AP探测到的介质处于忙碌状态的时间所占的百分比。
(2)接入点选择策略
接入点选择策略的基础是：备选AP集合中各AP的RSt和CU，内容源即将移动切换至的接入点将具有较高的RSt或较低的CU。在内容源的接入点选择策略中，若AP的RSt高于特定的RSSI阈值(记为RVst，设定为-60dBm)，则认为内容源与该AP之间的链路为优质链路；否则，认为内容源与该AP之间的链路为劣质链路。
若将较优AP记为AP(preferable)，最佳AP记为AP(optimal)，第j个备选AP记为AP(j)，其中，1≤j≤m，m为备选AP集合中AP的个数，m≤n)，可设计出与该策略对应的接入点选择算法：
Figure BDA0001075714310000271
Figure BDA0001075714310000281
在算法中：当两个备选AP与内容源之间的链路均为优质链路时，内容源将优先选择CU较低的AP作为较优AP，若两个备选AP的CU一致，内容源将选择RSt较高的AP作为较优AP；当一个备选AP与内容源之间的链路为优质链路，另一个备选AP与内容源之间的链路为劣质链路时，内容源将选择RSt较高的AP作为较优AP；当两个备选AP与内容源之间的链路均为劣质链路时，内容源将优先选择RSt较高的AP作为较优AP，若两个备选AP的RSt一致，内容源将选择CU较低的AP作为较优AP。该算法执行完成后，得出的最佳AP 即为内容源即将移动切换至的AP。
本发明第八实施例，本实施例是在上述实施例的基础上，以一种基于主动转发的内容源移动性支持方法为例，结合附图9介绍一个本发明的应用实例。
如图9所示，P-AP和P-AR分别为内容源LILY的原接入点 (Previous-AttachmentPoint，名字为/as4808/ar01/ap01)和原接入路由器(Previous-Access Router，名字为/as4538/ar01)，N-AP和N-AR分别为内容源 LILY的新接入点(New-Attachment Point，名字为/as4808/ar02/ap02)和新接入路由器(New-Access Router，名字为/as4538/ar02)，C-AR为用户LINDA的接入路由器(Consumer-Access Router，名字为/as4080/ar05)。
若内容源LILY在为用户LINDA提供实时视频 /as4538/lily/video/tolinda.avi/v1的过程中，从原接入路由器P-AR移动切换至新接入路由器N-AR，且LILY移动切换前接收到最后一个兴趣消息的内容名字为 /as4538/lily/video/tolinda.avi/v1/s42，则本发明中内容源的移动切换场景将具有如下的通信流程：
步骤S901，LILY移动切换即将开始时，可依据设定的移动切换策略确定其即将移动切换至的新接入点，并发送兴趣消息至LILY的原接入路由器P-AR，使P-AR更新与LILY可提供内容对应的转发信息条目。
其中，发送至LILY的原接入路由器P-AR的兴趣消息的内容名字为 /as4538/ar01/mobilitycontroller；发送至LILY的原接入路由器P-AR的兴趣消息的可选项包括：主动转发请求、/as4538/ar01、/as4538/lily/video/tolinda.avi/v1和 /as4808/ar02/ap02。
如表5所示，使P-AR更新与LILY可提供内容对应的转发信息条目，具体包括：将与内容名字前缀/as4538/lily/video/tolinda.avi/v1对应的出口设置为1，移动状态标志位设置为1，位置标识设置为/as4538/ar02。
表5
内容名字前缀 (出口，移动状态标志位，位置标识)列表 生存时间
/as4538/lily/video/tolinda.avi/v1 (1，1，/as4538/ar02)
步骤S902，LILY移动切换过程中，P-AR将依据更新后的转发信息条目，缓存发往LILY原位置的兴趣消息。其中，发往LILY原位置的兴趣消息的内容名字为/as4538/lily/video/tolinda.avi/v1/sn，n＝43,…,62；兴趣消息的可选项为普通转发、/as4538/ar01。
步骤S903，与步骤S902同时进行，P-AR接收到步骤S901发送的兴趣消息后，还将更新发往LILY原位置的兴趣消息，将发往LILY原位置的兴趣消息的可选项设置为移动转发和/as4538/ar02，并将更新后的兴趣消息主动地转发并缓存至内容源即将移动切换至的新接入路由器。其中，更新后的兴趣消息的内容名字为/as4538/lily/video/tolinda.avi/v1/sn，n＝43,…,62；更新后的兴趣消息的可选项为移动转发和/as4538/ar02)
步骤9-4，LILY移动切换至N-AR后，发送兴趣消息至P-AR。该兴趣消息途径N-AR时，使N-AR添加与LILY可提供内容对应的转发信息条目；该兴趣消息转发至P-AR时，使P-AR更新与LILY可提供内容对应的转发信息条目。
其中，发送至P-AR的兴趣消息的内容名字为/as4538/ar01/mobilitycontroller；发送至P-AR的兴趣消息的可选项包括：移动切换完成、/as4538/ar01、 /as4538/lily/video/tolinda.avi/v1和/as4538/ar02。
如表6所示，使N-AR添加与LILY可提供内容对应的转发信息条目，具体包括：添加与内容名字前缀/as4538/lily/video/tolinda.avi/v1对应的转发信息条目。
表6
内容名字前缀 (出口，移动状态标志位，位置标识)列表 生存时间
/as4538/lily/video/tolinda.avi/v1 (0，0，/as4538/ar02)
如表7所示，使P-AR更新与LILY可提供内容对应的转发信息条目，具体包括：将与内容名字前缀/as4538/lily/video/tolinda.avi/v1对应的移动状态标志位置为0。
表7
内容名字前缀 (出口，移动状态标志位，位置标识)列表 生存时间
/as4538/lily/video/tolinda.avi/v1 (1，0，/as4538/ar02)
步骤S905，N-AR接收到步骤S904发送的兴趣消息后，还将进一步转发更新后的发往LILY原位置的兴趣消息至LILY移动切换后的新位置。
其中，发往LILY原位置的兴趣消息的内容名字为 /as4538/lily/video/tolinda.avi/v1/sn，n＝43,…,62；发往LILY原位置的兴趣消息的可选项包括：移动转发和/as4538/ar02
步骤S906，LILY接收到步骤S905发送的兴趣消息后，构造并转发包含被请求内容的数据消息至请求该内容的用户LINDA。
其中，包含被请求内容的数据消息的内容名字为 /as4538/lily/video/tolinda.avi/v1/sn，n＝43,…,62；包含被请求内容的数据消息的可选项为移动转发和/as4538/ar02。
步骤S907，LINDA接收到步骤S906发送的数据消息后，直接将兴趣消息发送至LILY移动切换后的新位置。
其中，发送至LILY移动切换后的新位置的兴趣消息的内容名字为 /as4538/lily/video/tolinda.avi/v1/sn，n＝63,64,…；发送至LILY移动切换后的新位置的兴趣消息的可选项为普通转发和/as4538/ar02。
步骤S908，LILY接收到步骤S907发送的兴趣消息后，构造并转发包含被请求内容的数据消息至请求该内容的用户LINDA。
其中，包含被请求内容的数据消息的内容名字为 /as4538/lily/video/tolinda.avi/v1/sn，n＝63,64,…；包含被请求内容的数据消息的可选项包括：普通转发和/as4538/ar02。
与现有CCN网络中的内容源移动性支持方法相比，本发明实施例的上述基于主动转发的内容源移动性支持方法具有如下六点优点：
第一，本发明提出的基于主动转发的内容源移动性支持方法是以CCN网络为基础的内容源移动性支持方法，内容名字是该方法中内容的唯一标识，位置标识是可提供该内容的内容源所属接入路由器的名字。由于内容源的移动切换仅改变内容源的位置标识，未改变内容的内容名字，且位置标识的改变对仅关注内容的上层应用透明，因而，该方法可保证CCN网络中通信的连续性，避免内容源移动切换导致通信中断。
第二，在本发明提出的基于主动转发的内容源移动性支持方法中，内容源移动切换完成后，新接入路由器将更新并转发发往内容源原位置的兴趣消息至内容源移动切换后的新位置。由于用户无需等待全网转发信息库更新完成，即可获取内容源移动切换后提供的内容，因而，该方法可为内容源提供良好的移动支持，使得用户可在较短的时间内获取内容源移动切换后提供的内容。
第三，在本发明提出的基于主动转发的内容源移动性支持方法中，中间节点的转发信息库仅需包含该节点至同一域内各接入路由器与默认出口路由器的路由信息，即可在位置标识的辅助下，将接收到的兴趣消息转向内容源所属的接入路由器。由于位置标识的长度较短亦不受内容源移动切换的影响，因而该方法可降低内容源移动切换引入的路由更新开销，并将具备较好的路由扩展性能和较高的消息转发效率。
第四，在本发明提出的基于主动转发的内容源移动性支持方法中，位置标识虽在一定程度上泄露了内容源所属接入路由器的名字，但是，恶意主机在未知该内容源所提供内容的具体内容名字时，仍无法依据位置标识对内容源发起兴趣消息泛洪攻击。再加上CCN网络的节点缓存响应机制和兴趣消息聚合机制，即使已知该内容源所提供内容的具体内容名字，恶意主机发起的兴趣消息泛洪攻击也不会对内容源造成太大的影响。
第五，在本发明提出的基于主动转发的内容源移动性支持方法中，位置标识并不妨碍中间节点的内容存储器对兴趣消息的响应。由于接入路由器与其它网络节点可能已缓存有影音、图片等非实时内容的副本，用户无需将所有的兴趣消息转发至该部分内容的内容源，即可从中间节点取回其所需的内容，因而，该方法可延续CCN网络资源利用率高、网络能耗低等诸多优势，并将减缓内容源移动切换对非实时业务产生的不良影响。
第六，在本发明提出的基于主动转发的内容源移动性支持方法中，兴趣消息和数据消息均包含一个由消息子类型与附加信息构成的可选项，可支持但不仅限于支持本方法定义的各种消息子类型。由于上层应用和协议可依据自身的需求定义该可选项的内容，并可依据实际使用情况设计节点对各子类型消息的处理流程，因而，该方法可扩展支持传统互联网的多种协议和应用，将具备较广的适用范围。
通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (5)

1.一种内容中心网络CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法，其特征在于，包括：
步骤一，内容源移动切换之前，根据预设的移动切换策略确定内容源移动切换至的新接入点，并发送第一兴趣消息至所述内容源的原接入路由器，使所述原接入路由器更新与内容源可提供内容对应的转发信息条目；
步骤二，当所述内容源移动切换时，所述原接入路由器根据所述转发信息条目，在兴趣存储器中缓存发往所述内容源的原位置的第二兴趣消息；所述原接入路由器接收到所述第一兴趣消息后，更新发往所述内容源的原位置的第二兴趣消息，并将更新后的所述第二兴趣消息作为第三兴趣消息转发并缓存至所述内容源移动切换至的新接入路由器；
步骤三，所述内容源移动切换后，经过所述新接入路由器转发第四兴趣消息至所述原接入路由器，使所述新接入路由器和所述原接入路由器添加或更新所述转发信息条目；
步骤四，所述新接入路由器接收到所述第四兴趣消息后，转发更新后的发往所述内容源的原位置的第五兴趣消息至所述内容源移动切换后的新位置；
步骤五，所述内容源接收到第五兴趣消息后，转发包含被请求内容的第一数据消息至请求所述内容源所提供内容的用户；
步骤六，所述用户接收到所述第一数据消息后，发送第六兴趣消息至所述内容源移动切换后的新位置；
步骤七，所述内容源接收到第六兴趣消息后，转发包含被请求内容的第二数据消息至所述用户；
所述第一兴趣消息至所述第六兴趣消息中任一兴趣消息，包括：引导条件所述引导条件用于设置所述兴趣消息的转发范围和生存时间；
所述第一数据消息和所述第二数据消息中的任一数据消息，包括：元信息，所述元信息用于设置内容的内容更新周期。
2.根据权利要求1所述的CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法，其特征在于，所述第一兴趣消息的消息子类型为主动转发请求；
所述第二兴趣消息的消息子类型为普通转发；
所述第三兴趣消息的消息子类型为移动转发；
所述第四兴趣消息的消息子类型为移动切换完成；
所述第五兴趣消息的消息子类型为移动转发；
所述第六兴趣消息的消息子类型为普通转发；
所述第一数据消息的消息子类型为移动转发；
所述第二数据消息的消息子类型为普通转发。
3.根据权利要求1所述的CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法，其特征在于，所述第一数据消息和所述第二数据消息中的任一数据消息，还包括：第二内容名字、内容、数字签名和第二可选项；
其中，所述第二内容名字用于标识被请求的内容；
所述内容包括：被请求的内容；
所述数字签名包括：签名类型、密钥定位和数字签名；
所述第二可选项包括：所述数据消息的消息子类型和第二附加信息。
4.根据权利要求1所述的CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法，其特征在于，所述第一兴趣消息至所述第六兴趣消息中任一兴趣消息，还包括：第一内容名字、选择条件、随机数和第一可选项；
其中，所述第一内容名字用于标识被请求的内容；
所述选择条件用于指明内容源过滤条件；
所述随机数用于避免兴趣消息的循环转发；
所述第一可选项包括：所述兴趣消息的消息子类型和第一附加信息；
所述第一可选项，具体包括：
若所述兴趣消息的消息子类型为普通转发，则所述第一附加信息为第一位置标识；所述第一位置标识为用户请求内容当前的位置标识或内容源初始连接至的接入路由器的位置标识；
若所述兴趣消息的消息子类型为移动转发，则所述第一附加信息为第二位置标识；所述第二位置标识为所述新接入路由器的名字；
若所述兴趣消息的消息子类型为主动转发请求，则所述第一附加信息包括：第三位置标识、所述内容源可提供内容的名字和所述新接入点的名字；所述第三位置标识为所述原接入路由器的名字；
若所述兴趣消息的消息子类型为移动切换完成，则所述第一附加信息包括：第四位置标识、所述内容源可提供内容的名字和所述新接入路由器的名字；所述第四位置标识为所述原接入路由器的名字。
5.根据权利要求3所述的CCN网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法，其特征在于，所述第二可选项，具体包括：
若所述数据消息的消息子类型为普通转发，则所述第二附加信息为第五位置标识；所述第五位置标识为用户请求内容当前的位置标识或内容源初始连接至的接入路由器的位置标识；
若所述数据消息的消息子类型为移动转发，则所述第二附加信息为第六位置标识；所述第六位置标识为所述新接入路由器的名字。
CN201610657235.7A 2016-08-11 2016-08-11 一种ccn网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法 Active CN107733946B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610657235.7A CN107733946B (zh) 2016-08-11 2016-08-11 一种ccn网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610657235.7A CN107733946B (zh) 2016-08-11 2016-08-11 一种ccn网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107733946A CN107733946A (zh) 2018-02-23
CN107733946B true CN107733946B (zh) 2021-05-07

Family

ID=61200529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610657235.7A Active CN107733946B (zh) 2016-08-11 2016-08-11 一种ccn网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107733946B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2387273A2 (en) * 2010-05-13 2011-11-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Terminal for a content centric network and method of communication for a terminal and a hub in a content centric network
CN103415047A (zh) * 2013-07-25 2013-11-27 北京交通大学 一种内容中心网络中的移动性支持方法
CN103595637A (zh) * 2013-10-27 2014-02-19 西安电子科技大学 基于树与哈希表的内容中心网络结点处理数据方法
CN104468704A (zh) * 2014-10-21 2015-03-25 北京邮电大学 支持内容中心网络的Web服务器系统及处理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2387273A2 (en) * 2010-05-13 2011-11-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Terminal for a content centric network and method of communication for a terminal and a hub in a content centric network
CN103415047A (zh) * 2013-07-25 2013-11-27 北京交通大学 一种内容中心网络中的移动性支持方法
CN103595637A (zh) * 2013-10-27 2014-02-19 西安电子科技大学 基于树与哈希表的内容中心网络结点处理数据方法
CN104468704A (zh) * 2014-10-21 2015-03-25 北京邮电大学 支持内容中心网络的Web服务器系统及处理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LBMA:A Novel Locator Based mobility Support Approach in Named Data Networking;Rao Ying等;《China Communications》;20140415;正文第111-120页 *
NLBA:A Novel Provider Mobility Support approach in mobile NDN environment;Ying Rao等;《IEEE consumer communications and networking conference(CCNC 2014):Mobility Management in the networks of the Future World》;20141231;正文第188-191页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107733946A (zh) 2018-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8837511B2 (en) Seamless mobility schemes in names-data networking using multi-path routing and content caching
EP2705694B1 (en) Seamless mobility schemes in named-data networking using multi-path routing and content caching
US8989196B2 (en) Method and apparatus for providing host node awareness for multiple NAT64 environments
US8811329B2 (en) System and method for mobility with a split home agent architecture using MPTCP
CN103703739B (zh) 用于内容中心网络中的无缝移动技术的方法和设备
WO2017088628A1 (zh) 地址转换方法、装置及系统、网络标识控制方法及装置
EP2439886B1 (en) Method and device for multiple rendezvous points processing multicast services of mobile multicast source jointly
WO2011029322A1 (zh) 名址映射系统、数据传输方法及名址映射维护方法
US8532123B2 (en) Handoffs in a hierarchical mobility label-based network
CN107733948B (zh) 一种ccn网络中区分内容的用户移动性支持方法
CN105814948B (zh) 用于通信网络中控制连接的方法和布置
EP2596610B1 (en) System and method for providing mobility with a split home agent architecture
CN104661249A (zh) 一种降低ndn网络移动用户内容获取延迟的系统和方法
CN102036220A (zh) 一种移动性管理方法及装置
WO2009003406A1 (fr) Procédé et système de transfert sans coupure pour terminal ip mobile de serveur mandataire
CN107733946B (zh) 一种ccn网络中基于主动转发的内容源移动性支持方法
CN113613290B (zh) 一种下行数据流传送方法、装置及终端
Costa et al. When mobile networks meet content delivery networks: Challenges and opportunities
Alkwai et al. Awareness of user mobility in Named Data Networking for IoT traffic under the push communication mode
KR20150123401A (ko) Ccn 환경에서 콘텐츠 캐싱을 고려한 클라우드 기반의 라우팅 방법
WO2014187416A1 (zh) 一种组播组优化方法及锚点
CN108449281B (zh) 网络流量协同卸载方法及协同卸载控制器
AU2006263044A1 (en) Apparatus and method for performing fast handover
Bellaj et al. On-demand Geographic Forwarding for producer mobility support in Named Data Networking
Majumder et al. Taxonomy of Intra‐Domain Mobility Management Schemes in Wireless Mesh Network for Implementing Mobile IPTV

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant