命名数据网络的路由查找算法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:efsdfe
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
以IP包交换为核心的互联网结构设计已经流行了数十年,网络之间互联最初的目标是实现硬件资源的共享。然而,随着技术飞速发展和信息的爆炸式增加,信息共享成为了如今的主要需求,硬件共享变得不再那么重要。命名数据网络作为一种全新的网络模式,其目的是为了更好的满足用户快速便捷的访问互联网内容的需求。命名数据网络通过内容名字进行路由查找与转发。与IP网络路由方法相比,名字查找有一些不同的特征。例如可变长度、层次化的名字结构;比IP网络大2~3个数量级的路由表规模;内容频繁的发布删除导致的路由更新。这些特征使得实现快速名字路由查找算法成为一个重大而艰巨的任务。针对这一问题,本课题结合命名数据网络名字的特性,对名字结构及算法进行了改进。本课题先研究了常用的查找树、哈希表、布隆过滤器三种经典结构的名字路由查找算法。针对查找树存储开销太大,哈希表存在碰撞且不满足最长前缀匹配等问题,并结合名字层次结构的特征,本课题设计了一种基于哈希查找树的路由算法。这种方法通过哈希函数将词元组件而不是整个名字散列成哈希值,从而适用于最长前缀匹配。同时每层词元单独设计哈希函数能保证哈希碰撞控制在一个很低的范围内。然后查找树的状态转移不通过词元而是通过哈希值匹配来确定,使得查找效率得到提升。此外哈希值比名字词元将占用更少的存储空间,从而降低了结构的空间开销。同时哈希计算可以预处理,和名字查找处于并行结构。实验结果表明该结构有效的提升了查找树的空间效率并小幅度提升了查找效率。为了进一步解决名字可变长度导致的查找树结构层次过深,查找效率低下的问题。本课题设计了一种词元查找树结合布隆过滤器的组合数据结构。该算法结构充分考虑到命名数据网络名字分层可变长的结构,将一个完整的名字划分为两个较短的部分处理:前一部分是固定长度的查找树段,后一部分是可变长度的布隆过滤器段。并着重讨论了不同的分层对于算法效率的影响,最终得出一个最优的分层划分。对比实验结果表明,该结构在存储开销和查找速度方面均有良好的表现。
其他文献
随着人类基因组计划的完成,对基因功能的揭示成为后基因组时代的研究热点。而基因调控网络的研究正是从全局的变化中探索基因功能,研究基因之间的相互调控表达关系。 研究基
随着Internet、虚拟现实和协同设计等技术的飞速发展,越来越多的三维数字产品在互联网上传播,其版权所有者正面临着越来越严重的非法占有、复制和篡改等侵权行为,三维模型数
随着医学数字化影像设备在临床工作中日益广泛的应用,临床上每天都会产生大量医学图像数据。如何有效地识别图像特征和根据图像特征检索医学图像是当前迫切需要解决的问题,为
近年来,随着网络和数字多媒体技术的飞速发展,传统媒体的内容逐渐数字化,比如电子商务等。然而,随之而来的是数字媒体常常会受到恶意拷贝、删除、修改等非法行为的侵袭,数字
随着计算机技术的飞速发展,有限元法无论在理论还是应用上都取得了巨大的成功,已经成为工业工程设计与分析的重要工具,越来越多的庞大而且复杂的工程设计是用有限元法来模拟的。
随着计算机、通信、多媒体以及网络技术的迅速发展,出现了越来越多的数字图像资源。如何在这海量的数字图像中快速有效检索出我们所需要的图像数据越来越被人们所关注,基于内
RoboCup是一个国际联合项目,宗旨是促进人工智能,机器人技术,以及相关领域的发展。RoboCup整合了大量的技术,为人工智能和智能机器人的研究提供了一个标准的问题。项目的最终
随着多媒体技术和互联网技术的迅速发展,数字图像的安全问题变得十分突出,也成为信息安全的一个重要研究方向,其主要包括数字图像的加密、隐藏、数字水印和图像分存等课题。目前
Internet的迅猛发展使得网络上聚集了越来越多的文本信息。关于文本信息处理的诸如检索、分类、聚类、抽取等技术有了很大的发展,但是从多个文本中自动提取人物的信息并没有引
近年来,不平衡数据分类问题存在于诸多领域中,由于不平衡分类蕴含的关键信息以及分类的困难受到越来越多研究学者的关注。传统的分类算法在应用到不平衡样本分类问题上时,往