基于社交关系与软件定义的内容中心网络多路转发及缓存机制研究

Content-Centric Networking (CCN) is a data and location decoupled content-centric future internet architecture design, trying to solve the challenge of host-centric IP-based Internet in content distribution, mobility, security, etc. Because of the huge named data space and the volatile in-networking caching, multi-path forwarding and caching mechanisms in CCN become challenging basic problems. Existing work on content distribution theory of the CCN is still not fully explained, less of them involved the information dissemination theory. This project intends to research on multi-path forwarding and caching problems in software-defined CCN through the analysis of information dissemination behaviors in social networks, to improve the efficiency, fairness and flexibility of CCN forwarding engine. The specific contents include: to study the efficiency of social relationships based multi-path forwarding and caching strategies of CCN by investigation on content sharing and disseminating behaviors under community classification; to design a duplicated requests multi-path forwarding model and a game theoretical different chunks’ requests of a content multi-path forwarding model under community virtual domains in CCN to guarantee the fairness, respectively; to consider software-defined CCN to achieve the flexibility of the forwards and caching strategies management in CCN. This research will supplement the multi-path forwarding and caching strategies of CCN, promoting the research of future Internet.

内容中心网络（CCN）是一种数据与位置解耦并以内容分发为中心的未来互联网架构，试图解决以主机（IP）为中心的互联网在内容分发、移动性、安全性等方面面临的挑战。CCN中数据命名空间巨大及网络内缓存动态易失使得多路转发及缓存机制成为一个挑战性的基础问题。现有工作对CCN内容分发理论阐述尚不够完全，较少涉及到信息传播理论。本项目拟通过分析信息在社交网络中的分享与传播行为，研究软件定义CCN的多路转发及缓存问题，提高CCN多路转发及缓存策略的高效性、公平性和灵活性。具体内容包括：通过分析分类社区中内容分享与传播行为，研究基于社交关系的CCN多路径转发及缓存策略高效性；分别设计社区虚拟域下CCN副本请求多路转发、同一内容不同数据块请求多路转发博弈模型，保证公平性；研究软件定义CCN，提高转发及缓存算法管理灵活性。本项目的研究将为CCN多路转发与缓存策略做出重要补充，对未来互联网的研究具有促进作用。

内容中心网络（CCN）是一种数据与位置解耦并以内容分发为中心的未来互联网架构，试图解决以主机（IP）为中心的互联网在内容分发、移动性、安全性等方面面临的挑战。CCN中数据命名空间巨大及网络内缓存动态易失使得多路转发及缓存机制成为一个挑战性的基础问题。本项目通过分析信息在社交网络中的分享与传播行为，研究了软件定义CCN的多路转发及缓存机制。主要研究内容包括CCN多路转发及缓存策略的高效性、公平性和灵活性。本项目分析了内容在社交网络中的分享与传播行为，构建了信息流行度模型。针对缓存策略高效性，本项目提出了一种基于节点重要度的内容中心网络的域协同缓存策略，合理控制网络内的缓存冗余度。针对转发与缓存策略的灵活性，构建了基于社区的软件定义内容中心网络，并提出了众包内容中心网络架构。针对转发与缓存策略的公平性与高效性，提出了一种内容中心移动网络的内容分发众包方法与一种鲁棒的基于Kullback-Leibler的缓存控制模型。最后，本项目提出了一种新的众包的车载CCN框架来提高内容分发的效率和安全性。本项目的研究将为CCN多路转发与缓存策略做出重要补充，对未来互联网的研究具有促进作用。