异步组播网络的高效能可扩展网络拓扑与路由

以内容为中心的网络是为了适应人类对互联网的主要需求从端到端通信向内容获取这一转变而提出的新型网络体系架构。通过对内容进行标识、基于内容标识进行路由以及在中间节点透明地依据内容标识缓存对象，该架构能实现网络层异步组播，适应用户对内容的异步、多次访问的需求，有效地利用人类对内容对象的访问呈现重尾分布这一规律缓解网络流量、提升用户体验。基于内容标识路由对象和缓存网络化这两点网络体系结构的革新为灵活的路由和高效的缓存提供了基础，拓展了网络设计可行空间的维度和广度。本课题旨在研究该体系架构下新的网络传输理论和网络设计的科学与方法，着重探索不同的网络设计维度（拓扑结构、路由算法、节点能力/链路带宽/缓存大小分配策略、缓存协同和替换机制）及其相互关系对网络设计目标（优化传输效率，降低设计代价，增强可扩展性）的作用，提高基于内容标识的路由可扩展性，为实现可扩展、高效能的未来网络提供理论支撑和系统方法。

以内容为中心的网络是为了适应人类对互联网的主要需求从端到端通信向内容获取这一转变而提出的新型网络体系架构。通过对内容进行标识、基于内容标识进行路由以及在中间节点透明地依据内容标识缓存对象，该架构能在全网范围实现异步组播，适应用户对内容的异步、多次访问的需求，有效地利用人类对内容对象的访问呈现重尾分布这一规律缓解网络流量、提升用户体验。基于内容标识路由对象和缓存网络化这两点网络体系结构的革新为灵活的路由和高效的缓存提供了基础，拓展了网络设计可行空间的维度和广度。本课题主要研究该体系架构下新的网络传输理论和网络设计的科学与方法，着重探索不同的网络设计维度（拓扑结构、路由算法、节点能力/链路带宽/缓存大小分配策略、缓存协同和替换机制）及其相互关系对网络设计目标（优化传输效率，降低设计代价，增强可扩展性）的作用，提高基于内容标识的路由可扩展性。围绕上述目标,本课题在科学的通信网络设计、面向幂律网络的高效路由、针对内容中心网络的缓存优化等方面提出了若干具有创新性的成果，主要包括网络设计方法的度量方法和高性价比的网络设计方法,为降低路由表而设计的针对幂率网络的紧凑路由和基于骨干的路由, 泛在网络缓存面临的新挑战和基于角色划分的缓存协同机制, 以及以服务/内容为中心的高效可扩展任播路由架构,在国内外高水平会以和期刊发表论文13篇,其中SCI检索8篇,为实现可扩展、高效能的未来网络提供理论支撑和系统方法。