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《清华大学》 2016年
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信息中心网络域间路由与内容分发技术研究

冯真  
【摘要】:信息中心网络(ICN)将改变传统的以节点为中心的方式为以内容为中心,从体系结构层面来解决传统互联网中存在的一些问题,如内容分发效率不高、移动性支持不好、安全性等。同时,ICN的提出将给传统的域间商业关系、域间流量工程以及内容分发技术等方面带来新的机遇,例如,如何通过改变传统的域间商业关系以激励ISP存储更多内容、支持QoS和域间多路径等服务;如何兼顾内容存储策略和域间流量工程策略;ICN内容分发技术将更关注于内容分布的优化而不再是内容位置映射和负载均衡等传统问题。本文的主要研究内容和创新点如下:1.提出了一种基于供应链管理的商业模式。该商业模式将传统互联网中ISP之间由下向上付费的层次型模式改变为由内容请求者向内容提供者付费的链式模型,该商业模式更符合ICN以内容为中心的特点。理论分析表明,在基于供应链管理的商业模式中,ISP有经济驱动去存储更多的内容;实验结果表明,域间路由的AS跳数最多可以减少47%,ISP存储的利用率最多可以提高28%。2.提出了一种联合优化内容存储和域间流量工程算法。在传统互联网中,内容存储和域间流量工程分别工作于应用层和网络层,且通常由不同的服务商来负责。在以内容为中心的ICN网络中,它们将同时工作于网络层,因此ISP将拥有全局的信息来同时优化它们。实验结果表明,在联合优化内容存储和域间流量工程算法中,ISP利润平均提高66%,链路利用率平均下降23%。3.提出了一种基于库存管理的算法。与传统互联网的情形不同,ICN网络层将内建地支持许多基于内容的功能,如就近内容路由、网内缓存、负载均衡等。因此,ICN中的内容分发机制可以充分利用网络层的这些功能并围绕内容放置策略的动态优化来实现。实验结果表明,基于库存管理的算法相比基准算法平均费用和链路利用率分别降低了52%和15%。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP393.0

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