一种基于哈希编码的内容路由查询匹配机制-论文.pdf

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1、第31卷第10期计算机应用研究V0l_31No．102014年10月ApplicationResearchofComputers0ct．2014一种基于哈希编码的内容路由查询匹配机制杜传震，兰巨龙，田铭(国家数字交换系统工程技术研究中心，郑州450002)摘要：基于名字的路由查找是命名数据网络(NDN)的一个关键技术，但由于NDN名字层次化的结构以及无限制的长度，使得查询匹配的实现具有很大的挑战性。提出一种有效的元素哈希编码机制，首先利用哈希函数压缩数据名字，然后采用改进的状态转换阵列实现名称最长前缀的快速匹配，最后设计一种快速的增量更新机制，满足NDN转发过程

2、中频繁地插入、修改与删除等操作。仿真结果表明，提出的方法使路由条目压缩率达到40％以上，匹配速率提高约10％。关键词：命名数据网络；内容路由；路由查询；哈希编码中图分类号：TP393．09文献标志码：A文章编号：1001—3695(2014)10—3081—06doi：10．3969／j．issn．1001—3695．2014．10．048ContentroutinglookupmechanismbasedonhashcodingDUChuan—zhen，LANJu—long，TIANMing(NationalDigitalSwitchingSmEngineer

3、ingTechnologicalR&DCenter，Zhengzhou450002，China)Abstract：Name—basedroutinglookupisakeytechnologyfornameddatanetworking(NDN)．However，duetothehierarchi—calstructureandunlimitedlengthoftheNDNname．therealizationofthelookupmatchhasagreatchallenge．Thispaperpresentedaneffectivecomponenthash

4、encodingmechanism．Firstly，itcompresseddatanamesusinghashfunction．Secondly，itrealizedarapidlongestprefixmatchingofnamesbyadoptingimprovedstatetransitionarray．Finally，itproposedafastin—crementalupadatemechanismtomeetthemodifyanddeleteoperationsinNDNforwardingprocess．Simulationresultssh

5、owthattheroutingentriescompressionratioachieves40％andmatchingrateincreasesby10％．Keywords：NDN；contentrouting；routinglookup；hashcodingC)高更新率。NDN的路由查找伴随着路由器中FIB的频0引言繁更新。除了路由的更新外，NDN的名字表更新需要动态地实现新条目插入以及旧条目替换。此外，由于数据与NDN路随着互联网技术与应用的飞速发展以及互联网用户的快由的转发信息也紧密相连，因此名字查找必须支持快速插入与速增长，传统IP网络中的地址既表示

6、节点位置信息又表示身删除的低开销。份信息的方式混淆了位置和标志的功能界限，在支持内容分发根据NDN路由与转发的特殊性，文献[3，4]提出将URL业务上的局限性越来越明显。近年来，将内容与主机在网络层条目整体进行哈希编码，这种方法虽然大大提高了压缩率，但分离的改进方法引起了广泛关注，以内容为中心的网络成为未来网络的一种重要模式和发展趋势。其中，NDN(nameddata是由于其粗粒度的编码无法实现前缀匹配导致了复杂度的提networking)提出一个全新的网络架构使用层次化的数据名字高。Prodanof等人。对哈希编码进行了改进，将URL编码为而不是IP地址进行数

7、据传递，让数据本身成为因特网架构中固定长度的哈希码，虽然在哈希表中有良好的查询效果，但仍的核心要素。NDN直接利用名字转发数据包，作为一种全然存在无法进行最长前缀匹配等一系列问题。Yu等人提出新的转发和查询机制，其路由查询面临着诸多挑战：了一种机制，将一个完整的名字标志为一个编码，但需要额外a)有限的处理时间与高吞吐量。与具有固定长度的IP地的协议来改变路由器之间的编码表。文献[8，9]在新型网络址不同，NDN的名字的长度可变且没有限制。由于查询时间体系结构中采用了扁平式的名字(ID)代替IP，但是扁平式的开销仅与名字长度线性相关，而不是固定时间段内使用传统的命

8、名方式无法满足路由表项聚