董谦，李俊，马宇翔,2



基于集中控制的命名数据网络流量调度方法

董谦1,2,3，李俊1，马宇翔1,2

（1. 中国科学院计算机网络信息中心，北京 100190；2. 中国科学院大学，北京 100049；3. 佛山科学技术学院电子信息工程学院，广东 佛山 528000）

针对命名数据网络流量全局性优化调度问题，分析已有工作，提出一种基于集中控制的方法。所提方法兼顾网络性能与通信开销，先选择合适节点作为E-NDN节点，再利用控制器根据网内缓存、Interest包聚合情况和热门内容的流量需求计算相应的多路径转发策略并下发至E-NDN节点，以达到全局性优化的目的。实验结果表明，所提方法可显著降低最大链路利用率，提高网络性能，同时优化代价较小，控制器与节点间的通信开销仅略有增加。

命名数据网络；集中控制；流量调度；混合网络；线性规划

1 引言

当今互联网以TCP/IP协议族为中心，但是以IP为细腰[1]的结构已经越来越难以满足互联网的发展趋势，而以内容为中心的需求使内容分发网络（CDN, content delivery network）和对等网络（P2P, peer-to-peer network）等技术[2]得以广泛应用。除此之外，各种全新设计的互联网架构也引起了研究者们的极大兴趣，其中，以信息中心网络（ICN, information centric network）为代表的未来互联网已被视为5G的关键技术之一[3]。ICN以信息为中心，替换原有的细腰即IP，它的代表性实例之一是命名数据网络（NDN, named data network）[4]。

当前，ICN及NDN的研究工作主要集中在体系结构、路由和转发控制、缓存、移动性、安全、应用等方面[5]。其中，路由与转发控制已有若干重要成果，如自适应转发面[6]、命名数据链路状态路由（NLSR, named-data link state route）[7]、双曲路由[8]等，每个路由器根据转发策略和相关信息决定将Interest包转发到哪个端口，自适应转发面维护转发状态。……