信息中心網(wǎng)絡(luò)的存儲機制研究

陳星宇 李 巧 徐慧玲 徐睿璇 羅 袁

（重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院 重慶 400065）

引言

隨著實時視頻，語音等通話業(yè)務(wù)量的日益激增，用戶對獲取信息的流暢度快速性有著更高的要求，傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中一定要解析源主機的地址，再由源主機將信息轉(zhuǎn)發(fā)給用戶，這就會影響用戶獲取信息的速度。信息中心網(wǎng)絡(luò)ICN(Information Centric Networking，ICN)就是用來解決這一問題的關(guān)鍵。

從ICN的定義可以看出，這是以信息為中心，因此信息的存貯技術(shù)必然會成為網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)。在ICN網(wǎng)絡(luò)中為了降低網(wǎng)絡(luò)對用戶請求的時延，采用了緩存技術(shù)，不僅在邊緣網(wǎng)絡(luò)放置緩存服務(wù)器，而且要求網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都設(shè)有緩存功能以便暫時保存經(jīng)過其的熱點內(nèi)容，使得覆蓋全網(wǎng)絡(luò)的緩存成為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)固有的一部分[1]。緩存技術(shù)的不同會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能的不同，因此對ICN中存儲機制進行就是一個有意義的課題。

一、信息中心網(wǎng)絡(luò)的存儲機制分析

（一）信息中心網(wǎng)絡(luò)存儲機制的分類：

目前ICN網(wǎng)絡(luò)中比較流行的存儲機制主要分為兩類：集中式存儲和分布式存儲。

①集中式。集中式存儲是指經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點未被存儲的信息都將被完整備份。由于路徑上所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間對信息的存儲沒有協(xié)作關(guān)系，每一個中間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都將存儲所有經(jīng)過的信息。

②分布式。分布式緩存方式即信息分塊存儲，指多個中間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點互相合作、共同協(xié)商以存儲完整的信息。根據(jù)優(yōu)選存儲位置不同，其又可分為邊緣分布式緩存方式和核心分布式緩存方式。邊緣分布式緩存方式將信息盡量存儲在離需求端近的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上，即邊緣網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上。核心分布式緩存方式指緩存信息以核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為主，邊緣處盡量不存儲信息。

（二）信息中心網(wǎng)絡(luò)存儲機制的對比研究

集中式存儲中每個節(jié)點都存儲了信息，這樣的存儲方式很容易實現(xiàn)，且用戶獲取信息時很迅速，可是這造成了資源的浪費，因為只有最近的節(jié)點的信息才能被使用，而用集中式存儲，大量的存儲空間沒有被利用，導(dǎo)致信息存儲量小，因此在ICN中集中式存儲幾乎被淘汰，一般采用分布式存儲。

分布式存儲有核心分布式和邊緣分布式兩種，核心分布式是以核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為主，邊緣處幾乎不存儲信息，可是邊緣網(wǎng)絡(luò)節(jié)點離用戶更近，即用戶從邊緣網(wǎng)絡(luò)節(jié)點獲取數(shù)據(jù)更高效，不僅如此核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是全網(wǎng)的樞紐，幾乎承擔(dān)了所有數(shù)據(jù)的路由轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，如果將信息大多存儲在核心節(jié)點，可能會造成其傳輸性能降低，但秉著高效的原則，未來網(wǎng)絡(luò)中基本采用邊緣分布式存儲方式。

二、結(jié)束語

近年來存儲機制是ICN研究的一項重點，而分布式存儲是ICN存儲機制中的關(guān)鍵，而邊緣網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是離需求端更近的節(jié)點，用戶從邊緣網(wǎng)絡(luò)節(jié)點獲取信息更加快速，所以ICN中邊緣分布式存儲方式是未來ICN的一個重要研究方向，而秉著更加高效的原則，未來需要做到將流行度高的內(nèi)容快速分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)的邊緣，從而減少用戶的下載延遲，提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率。