面向高效NDN轉(zhuǎn)發(fā)的查找算法及包處理平臺研究
發(fā)布時間:2021-04-09 08:26
命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Named Data Networking,NDN)是一種為未來互聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),旨在取代基于TCP/IP的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。不同于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)以IP地址為核心,NDN以命名數(shù)據(jù)為核心,這使得NDN具有比TCP/IP網(wǎng)絡(luò)更好的移動性、可擴展性和安全性。在NDN的數(shù)據(jù)平面上,數(shù)據(jù)名查找是影響數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)性能的關(guān)鍵所在。然而,數(shù)據(jù)名結(jié)構(gòu)復雜、長度不定且無理論上限,因此降低數(shù)據(jù)名查找的存儲開銷和時間開銷就變得十分重要。目前,大多數(shù)數(shù)據(jù)名查找算法都基于單一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),包括前綴樹、哈希表和布魯姆過濾器。如LNPM(Longest Name Prefix Match)算法基于哈希表,利用二分搜索法降低了查找的時間復雜度,但同時有著巨大的存儲開銷。而BBS(Bloom-filter assistant Binary Search)算法則在LNPM算法的基礎(chǔ)上,采用了一種布魯姆過濾器和哈希表相結(jié)合的混合型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),大幅度降低了存儲開銷,但同時增加了時間開銷。鑒于此,本文基于多核CPU,提出了一種新型的數(shù)據(jù)名查找算法MBBS(Multi-core BBS),該算法在BBS的基礎(chǔ)上引入...
【文章來源】:湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
NDN中的兩種數(shù)據(jù)包在NDN網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點上,維護著三張查找表,分別是記錄本地已有數(shù)據(jù)的內(nèi)容
圖 1.2 NDN 節(jié)點的包轉(zhuǎn)發(fā)處理過程大減少網(wǎng)絡(luò)中的冗余流量;如果查找失敗,則查找 FIB 表。FIB 保存著轉(zhuǎn)發(fā)功則根據(jù)查到的接口將該興趣包發(fā)送出去,并在 PIT 表中為該興趣包建立找失敗則丟棄該興趣包。同樣的,當一個數(shù)據(jù)包進入轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點內(nèi)時,它首T,因為這里保存著所有經(jīng)過該節(jié)點的興趣請求記錄,查找成功則根據(jù)查到息,將數(shù)據(jù)包按照查到接口發(fā)送出去,并將合適的數(shù)據(jù)添加到 CS 表中;,則表明該數(shù)據(jù)包是一個“未請求數(shù)據(jù)”,將其丟棄掉。比 TCP/IP 中用于包轉(zhuǎn)發(fā)的路由表,PIT 和 FIB 在設(shè)計時,就很好地支持了很好的緩解了網(wǎng)絡(luò)中的冗余流量。摒棄了 IP 地址,數(shù)據(jù)名使得地址空間復存在,并且保證了設(shè)備不會暴露位置而遭到攻擊。除此之外,用戶也不據(jù)的地址才發(fā)起請求,只需要提供所要數(shù)據(jù)的名稱,因此用戶即使處于移方便地使用網(wǎng)絡(luò)請求數(shù)據(jù),而不需要像 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)那樣不停地進行通信作。此可見,這三張查找表就是 NDN 的關(guān)鍵組成部分,因此在這些表上進行
面向高效 NDN 轉(zhuǎn)發(fā)的查找算法及包處理平臺研究輯計算單元,并擁有各自的獨立緩存或共享的二、三級緩存。是一種普通 CPU 的并行強化版,其集成的多個核心可以并行工提高程序的運行效率。但遺憾的是,多核 CPU 并不都會帶來性計的時候往往并未進行多核優(yōu)化,導致某一個核心處于高負載的對閑置,這無疑是一種對硬件資源的浪費。
本文編號:3127283
【文章來源】:湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
NDN中的兩種數(shù)據(jù)包在NDN網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點上,維護著三張查找表,分別是記錄本地已有數(shù)據(jù)的內(nèi)容
圖 1.2 NDN 節(jié)點的包轉(zhuǎn)發(fā)處理過程大減少網(wǎng)絡(luò)中的冗余流量;如果查找失敗,則查找 FIB 表。FIB 保存著轉(zhuǎn)發(fā)功則根據(jù)查到的接口將該興趣包發(fā)送出去,并在 PIT 表中為該興趣包建立找失敗則丟棄該興趣包。同樣的,當一個數(shù)據(jù)包進入轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點內(nèi)時,它首T,因為這里保存著所有經(jīng)過該節(jié)點的興趣請求記錄,查找成功則根據(jù)查到息,將數(shù)據(jù)包按照查到接口發(fā)送出去,并將合適的數(shù)據(jù)添加到 CS 表中;,則表明該數(shù)據(jù)包是一個“未請求數(shù)據(jù)”,將其丟棄掉。比 TCP/IP 中用于包轉(zhuǎn)發(fā)的路由表,PIT 和 FIB 在設(shè)計時,就很好地支持了很好的緩解了網(wǎng)絡(luò)中的冗余流量。摒棄了 IP 地址,數(shù)據(jù)名使得地址空間復存在,并且保證了設(shè)備不會暴露位置而遭到攻擊。除此之外,用戶也不據(jù)的地址才發(fā)起請求,只需要提供所要數(shù)據(jù)的名稱,因此用戶即使處于移方便地使用網(wǎng)絡(luò)請求數(shù)據(jù),而不需要像 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)那樣不停地進行通信作。此可見,這三張查找表就是 NDN 的關(guān)鍵組成部分,因此在這些表上進行
面向高效 NDN 轉(zhuǎn)發(fā)的查找算法及包處理平臺研究輯計算單元,并擁有各自的獨立緩存或共享的二、三級緩存。是一種普通 CPU 的并行強化版,其集成的多個核心可以并行工提高程序的運行效率。但遺憾的是,多核 CPU 并不都會帶來性計的時候往往并未進行多核優(yōu)化,導致某一個核心處于高負載的對閑置,這無疑是一種對硬件資源的浪費。
本文編號:3127283
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