信息网络(Information-Centric Networking, ICN)是下一代互联网架构研究的热点之一,在众多ICN架构中,命名数据网络(Named Data Networking, NDN)项目以其灵活的命名方式、高效的路由转发系统、与IP网络兼容的层级结构等特点获得了广泛的关注。NDN支持内容在由提供商转发回请求者的沿路上进行缓存,以提高用户体验并降低内容传输的开销。然而这种沿路策略将会导致大量冗余缓存副本的产生,造成较高的缓存替换率和较低的缓存命中率。本文首先对NDN的架构和关键技术进行了详细的分析,对其采用的沿路缓存策略和网络部署中存在的问题进行深入的研究。在此基础上,通过对软件定义网络(Software-Defined Networking, SDN)这一新兴网络技术的研究分析,提出了一种基于SDN的信息网络NFN (Named Flow Network)。该架构能够利用OpenFlow技术实现内容的请求和分发、基于内容名字的路由以及高效的网络内缓存机制PRE (Partition Redundancy Elimination)。PRE机制通过消除网络中缓存的冗余的内容副本来提高网络缓存内容的多样性并降低缓存替换率,进而提高全网的平均缓存命中率,减少用户获取内容的时延和网络带宽的占用,并且降低内容服务器的负载。本文基于NS3仿真环境对提出的NFN网络架构及其PRE缓存机制进行了仿真验证和评估,并扩展了OpenFlow相关模块的功能。结果表明,NFN网络架构结合PRE缓存机制能够实现高效的内容分发和缓存。