【摘要】：隨著現(xiàn)代航海事業(yè)的快速發(fā)展,人們對(duì)海上通信業(yè)務(wù)質(zhì)量的要求越來(lái)越高,為了適應(yīng)未來(lái)資源分發(fā)型的網(wǎng)絡(luò)需求而被提出的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(Content Centric Networks,CCN),相較于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)具有更快的數(shù)據(jù)檢索速率以及更高的安全通信保障。CCN體系建立在內(nèi)容數(shù)據(jù)命名的概念上,為內(nèi)容本身而非傳輸內(nèi)容的連接提供安全保障,避免了許多與主機(jī)相關(guān)的威脅,內(nèi)容取代傳統(tǒng)的主機(jī)地址成為了網(wǎng)絡(luò)的核心。CCN將內(nèi)容從主機(jī)解耦,支持網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)緩存,在避免網(wǎng)絡(luò)中相同內(nèi)容重復(fù)傳遞的同時(shí)也提高了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸效率。本文針對(duì)海洋信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求,圍繞CCN的建模和緩存策略展開研究,具體研究?jī)?nèi)容如下:圍繞海洋信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀與時(shí)代挑戰(zhàn)展開討論,確立了船聯(lián)網(wǎng)中的船基數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)作為本文研究的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模型,并依次對(duì)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、請(qǐng)求到達(dá)分布模型與內(nèi)容流行度的定義與分布規(guī)律進(jìn)行了探討。對(duì)CCN緩存的研究?jī)?nèi)容與相關(guān)策略進(jìn)行了簡(jiǎn)要總結(jié)與比較,定義了內(nèi)容緩存命中率、內(nèi)容源服務(wù)器負(fù)載、內(nèi)容請(qǐng)求時(shí)延、節(jié)點(diǎn)流量與完成一次數(shù)據(jù)傳輸所需經(jīng)過(guò)的路由跳數(shù)這五個(gè)系統(tǒng)性能評(píng)估指標(biāo),提出了基于熵權(quán)法的系統(tǒng)性能綜合評(píng)估方法,以減少系統(tǒng)性能評(píng)估時(shí)的主觀影響,為本文的多指標(biāo)系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)提供一個(gè)相對(duì)客觀的依據(jù)�；诠�(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求服務(wù)率提出了改進(jìn)的節(jié)點(diǎn)緩存容量分配策略。該策略主要通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析網(wǎng)絡(luò)的歷史訪問(wèn)數(shù)據(jù),計(jì)算節(jié)點(diǎn)對(duì)用戶數(shù)據(jù)請(qǐng)求的滿足能力,由此為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配合適的緩存空間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該策略能有效提高系統(tǒng)的網(wǎng)內(nèi)緩存利用率,減輕內(nèi)容源的負(fù)載壓力,減少單節(jié)點(diǎn)與系統(tǒng)總體的流量負(fù)載,從而降低系統(tǒng)的運(yùn)行壓力與帶寬需求,縮短用戶請(qǐng)求時(shí)延并提高系統(tǒng)傳輸效率。分析總結(jié)了用戶請(qǐng)求頻率、網(wǎng)內(nèi)不同內(nèi)容種類數(shù)目和節(jié)點(diǎn)緩存容量這三個(gè)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響與參數(shù)之間的相互關(guān)系,以此為根據(jù)可按照不同的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)初始化;模擬了在通信鏈路中斷的情況下,CCN對(duì)用戶的服務(wù)滿足能力,證明了 CCN系統(tǒng)的高可靠性。同時(shí),本文也對(duì)CCN系統(tǒng)的基本功能實(shí)現(xiàn)做了初步的驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U675.7
【圖文】：

卻無(wú)法解決互聯(lián)網(wǎng)目前的困境，也遲遲無(wú)法得到全面推廣與應(yīng)用。逡逑此外隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷增多和應(yīng)用方式的改變，在數(shù)據(jù)傳輸方面，互聯(lián)逡逑網(wǎng)的可擴(kuò)展性也面臨著挑戰(zhàn)。如圖１．１和圖１．２所示，根據(jù)Ｃｉｓｃｏ公司的可視化逡逑網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)ＶＮ１報(bào)告［２２】，２０１７年全球的網(wǎng)絡(luò)流量已達(dá)到１２２ＥＢ／月，預(yù)計(jì)２０２２年逡逑更是將徶到３９６ＥＢ／月。該報(bào)告估計(jì)從２０１７年到２０２２年，網(wǎng)絡(luò)流量將以２６％的逡逑復(fù)合年增長(zhǎng)率（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ邋Ａｎｎｕａｌ邋Ｇｒｏｗｔｈ邋Ｒａｔｅ，邋ＣＡＧＲ）增長(zhǎng)，至１１２０２２邋年，月人逡逑均網(wǎng)絡(luò)流量將從２０１７年的１６ＧＢ提高到５０ＧＢ，其中，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（Ｃｏｎｔｅｎｔ逡逑Ｄｅｌｉｖｅｒｙ邋Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，邋ＣＤＮｓ）所占比例將超過(guò)７２％。該報(bào)告同時(shí)指出，所有形式的逡逑ＩＰ視頻，包括互聯(lián)網(wǎng)視頻、ＩＰ視頻點(diǎn)播、通過(guò)文件共享交換的視頻文件、視頻逡逑流游戲和視頻會(huì)議等，其流量總和將繼續(xù)占網(wǎng)絡(luò)總流量的８０％至９０％。如圖１．３逡逑所示

２０１７邋２０１８邋２０１９邋２０２０邋２０２１邋２０２２逡逑年份逡逑圖１．２全球內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測(cè)逡逑４５０逡逑４００邐■逡逑■逡逑＇ｇ邋３００邐■邐■■網(wǎng)絡(luò)視頻逡逑Ｓ邋２５０邐■邐■邐■■視頻點(diǎn)播逡逑Ｊ邋２00邐＿邐■邐■邐■■網(wǎng)絡(luò)／數(shù)手匡逡逑：｜邐圓邐｜邐｜邐Ｉ邐＾，逡逑Ａ邐ｔｍｍｍ邐ｍｍｍ邐ｍ邐ｍｍ邐ＭＢ邐Ｈｉ逡逑２０１７邐２０１８邐２０１９邐２０２０邐２０２１邐２０２２逡逑年份逡逑圖１．３按應(yīng)用類型劃分的全球網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測(cè)逡逑移動(dòng)性問(wèn)題：當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)是基于ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議工作的，而ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議是基逡逑于主機(jī)到主機(jī)模式設(shè)計(jì)的，要求無(wú)論獲取任何信息都必須要定位到某個(gè)確定的物逡逑理主機(jī)，其體系結(jié)構(gòu)不利于大量信息的分發(fā)。ＩＰ地址既代表某個(gè)主機(jī)在ＩＰ網(wǎng)絡(luò)逡逑中具體的物理位置，又可指代一個(gè)確定的主機(jī)，存在雙重語(yǔ)義的問(wèn)題，不利于移逡逑動(dòng)性的支持。逡逑安全性問(wèn)題：ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議是建立在可信的環(huán)境之下，首先考慮的是網(wǎng)絡(luò)的逡逑互連，對(duì)安全方面的考慮不足，目前的互聯(lián)網(wǎng)所有的安全機(jī)制都是附加的，例如逡逑在每條協(xié)議上增加安全

２０１７邐２０１８邐２０１９邐２０２０邐２０２１邐２０２２逡逑年份逡逑圖１．３按應(yīng)用類型劃分的全球網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測(cè)逡逑移動(dòng)性問(wèn)題：當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)是基于ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議工作的，而ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議是基逡逑于主機(jī)到主機(jī)模式設(shè)計(jì)的，要求無(wú)論獲取任何信息都必須要定位到某個(gè)確定的物逡逑理主機(jī)，其體系結(jié)構(gòu)不利于大量信息的分發(fā)。ＩＰ地址既代表某個(gè)主機(jī)在ＩＰ網(wǎng)絡(luò)逡逑中具體的物理位置，又可指代一個(gè)確定的主機(jī)，存在雙重語(yǔ)義的問(wèn)題，不利于移逡逑動(dòng)性的支持。逡逑安全性問(wèn)題：ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議是建立在可信的環(huán)境之下，首先考慮的是網(wǎng)絡(luò)的逡逑互連，對(duì)安全方面的考慮不足，目前的互聯(lián)網(wǎng)所有的安全機(jī)制都是附加的，例如逡逑在每條協(xié)議上增加安全，其在設(shè)計(jì)之初并未考慮到安全問(wèn)題。且該協(xié)議作為逡逑Ｉｎｔｅｒｎｅｔ使用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議集

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2799180