申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2021-12-17

公开（公告）日：2024-01-26

公开（公告）号：CN114244919B

主分类号：H04L69/22

分类号：H04L69/22;H04L49/111

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.26#授权;2022.04.12#实质审查的生效;2022.03.25#公开

摘要：一种基于协议无感知转发的NDN模态实现方法及NDN控制器应用程序，涉及NDN模态实现技术领域，用以解决现有POF不能直接支撑NDN的有状态转发需求且不能对TLV结构报文进行字段检查和操作的问题。本发明的技术要点包括：一个主机将NDN报文转换为NDN模态报文，NDN模态报文为NDN报文附加NDN前置头后形成的报文；多模态网络转发NDN模态报文，转发过程经过一个或多个POF交换机，在每个POF交换机中由流表流水线和有状态转发模块协同对NDN模态报文进行处理并向多模态网络发出，直至到达另一个主机；另一个主机将NDN模态报文转换为NDN报文。本发明提高了多模态网络的通用性、NDN转发的效率和NDN路由与转发策略管理的便捷性。本发明可应用于在多模态网络中运行NDN。

主权项：1.一种基于协议无感知转发的NDN模态实现方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.主机中的前置头处理模块接收NDN报文并对所述NDN报文执行正向转换，将NDN报文转换为NDN模态报文，并向多模态网络发出NDN模态报文；其中，所述主机是多模态网络用户使用的网络设备；所述NDN模态报文为NDN报文附加NDN前置头后形成的报文；所述NDN前置头是根据NDN报文内容生成，包括以下字段：type字段、data_out_ports字段、packet_in_port字段和name_hash字段；所述type字段用于表示NDN模态报文类型，所述data_out_ports字段用于表示NDN模态报文在被POF交换机向多模态网络转发时的转发接口编号集合；所述packet_in_port字段用于表示NDN模态报文从多模态网络输入POF交换机时的接收接口编号；所述name_hash字段有一个或多个，用于表示NDN模态报文名字组件的哈希值；对所述NDN报文执行正向转换，将NDN报文转换为NDN模态报文的具体过程包括：在以太网帧头与NDN报文间添加NDN前置头数据结构，形成NDN模态报文；解析所述NDN报文，获取一个或多个名字组件，计算所述名字组件的哈希值并按顺序写入NDN前置头中的name_hash字段；并将NDN前置头中的type字段设置为未被有状态转发模块处理的NDN模态报文；步骤2.多模态网络按照NDN协议转发NDN模态报文，转发过程经过一个或多个POF交换机，在每个POF交换机中由流表流水线和有状态转发模块协同对NDN模态报文进行处理并将处理后的NDN模态报文向多模态网络发出，直至到达另一个主机；其中，在每个POF交换机中由流表流水线和有状态转发模块协同对NDN模态报文按照下述步骤进行处理：流表流水线接收NDN模态报文，检查NDN前置头中的type字段：a.当type字段表示的NDN模态报文类型为未被有状态转发模块处理的NDN模态报文，则将NDN前置头中的packet_in_port字段设置为该NDN模态报文输入POF交换机的接口编号，并向同一POF交换机上的有状态转发模块转发；有状态转发模块对所述NDN模态报文进行处理，将处理后的NDN模态报文返回给流表流水线；b.当type字段表示的NDN模态报文类型为已被有状态转发模块处理的NDNInterest包，则将NDN前置头中的type字段设置为未被有状态转发模块处理的NDN模态报文，并在FIB表中查找该NDN模态报文对应的条目，如果FIB表存在对应的条目，则按照该条目指示的接口编号转发该NDN模态报文，否则按照POF规定的方法与POF控制器交互，使得POF控制器下发对应FIB表条目以确定转发方向；其中，FIB表为NDN转发逻辑中的转发信息表；c.当type字段表示的NDN模态报文类型为已被有状态转发模块处理的普通NDNData包，则将NDN前置头中的type字段设置为未被有状态转发模块处理的NDN模态报文，并按照NDN前置头中data_out_ports字段表示的接口编号集转发该NDN模态报文；d.当type字段表示的NDN模态报文类型为已被有状态转发模块处理的控制性NDNData包，则使用PacketIn消息将该NDN模态报文及其输入POF交换机的接口编号上传至POF控制器处理，同时将NDN前置头中的type字段设置为未被有状态转发模块处理的NDN模态报文，并按照NDN前置头中的data_out_ports字段指示的接口编号集转发该NDN模态报文；其中，有状态转发模块对所述NDN模态报文进行处理的步骤包括：步骤21.对所述NDN模态报文进行解析，识别NDN数据包是NDNData包还是NDNInterest包，若为NDNInterest包执行步骤22，若为NDNData包执行步骤23；其中，对NDNData包进一步识别是普通NDNData包还是控制性NDNData包；步骤22.查询CS中是否存在能够满足所述NDNInterest包的Data包：如果存在能够满足所述NDNInterest包的Data包则取出该Data包并丢弃原报文，将Data包转换为NDN模态报文，type字段设置为已被有状态转发模块处理的普通NDNData包，data_out_ports字段设置为仅包含packet_in_port字段对应的接口的集合，并将处理后的NDN模态报文发送给同一POF交换机的流表流水线；其中，CS表示NDN转发逻辑中的网内缓存；如果不存在能够满足所述NDNInterest包的Data包则查询PIT中是否存在所述NDNInterest包对应的条目，若存在对应的条目则将NDN前置头中packet_in_port对应的接口添加到上述条目的挂起接口集中并丢弃原报文，不发出任何报文；若不存在对应的条目则向PIT中添加所述NDNInterest包对应的条目，其中，挂起接口集仅包含NDN前置头中packet_in_port对应的接口；将原报文的NDN前置头中的type字段设置为已被有状态转发模块处理的NDNInterest包，并将处理后的NDN模态报文发送给同一POF交换机的流表流水线；其中，PIT表示NDN转发逻辑中的挂起兴趣表；步骤23.将NDNData包存储至CS，并查询PIT中是否存在所述NDNData包对应的条目，如果不存在对应的条目则丢弃原报文，不发出任何报文；如果存在对应的条目则取出并删除PIT中所述NDNData包对应的所有条目；将上述所有条目的挂起接口集取并集作为转发出口集合；若NDNData包为控制性NDNData包，则将原报文NDN前置头中的type字段设置为已被有状态转发模块处理的控制性NDNData包，若NDNData包为普通NDNData包则将原报文NDN前置头中的type字段设置为已被有状态转发模块处理的普通NDNData包；data_out_ports字段设置为转发出口集合，并将处理后的NDN模态报文发送给同一POF交换机的流表流水线；步骤3.另一个主机中的前置头处理模块接收NDN模态报文并对所述NDN模态报文执行反向转换，将NDN模态报文转换为NDN报文并发送；其中，对所述NDN模态报文执行反向转换，将NDN模态报文转换为NDN报文的过程包括：将在以太网帧头与NDN报文间的NDN前置头数据结构删除，形成NDN报文。

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百度查询： 哈尔滨工业大学 一种基于协议无感知转发的NDN模态实现方法

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