论文部分内容阅读
信息中心网络(Information Centric Networking,ICN)作为一种优秀的未来互联网体系结构已经成为研究热点。命名数据网络(Named Data Networking,NDN)被认为是ICN的一种比较有权威性和代表性的实现方案。相比于传统的IP协议,NDN协议被认为具有更强的鲁棒性,这对于MANET的节点移动性、拓扑动态性、链路间断性问题的解决是更有利的。NDN引入网内缓存(In-Network Caching)技术,这种可自由扩展的通信机制为数据的存储提供了极大的灵活性。高效的缓存策略是体现NDN性能的重要技术。本文主要关注命名数据移动自组网(Named Data Mobile Ad hoc NETwork,NDMANET)缓存策略。本文在分析现有缓存策略优缺点的基础上,综合考虑节点剩余缓存空间、内容流行度、节点与消费者节点的距离、上游节点的缓存状态四个因素,在间隔(Data Interval)缓存策略的基础上,设计并实现了一种新的缓存策略——基于内容流行度与距离的间隔缓存策略(Content Popularity and Distance based Interval caching strategy,CPDI),主要目的是提高网络缓存命中率、降低缓存空间消耗等性能,以提高网络性能。本文使用ns-3网络模拟器和基于ns-3的NDN模拟模块搭建命名数据移动自组网仿真平台,在实现CPDI缓存策略的基础上开展综合性仿真实验。仿真实验选取了两个场景共六个性能指标对CPDI缓存策略做了性能评估。仿真实验结果表明:本文提出的CPDI缓存策略在平均缓存命中率方面相比LCE(Leave Copy Everywhere)缓存策略、Prob(Copy With Probability)缓存策略、Interval(Data Interval)缓存策略分别高出3%、5.58%、0.9%。在减少缓存空间方面,CPDI相比LCE和Prob有明显的优势,相比Interval平均减少了2个数据包的空间。在平均能量消耗方面,CPDI和Interval两者性能相近,相比LCE和Prob都有一个明显的降低。但是,CPDI相比Interval仍有进一步的降低。只有在平均下载时延方面,CPDI缓存策略相比LCE和Interval有所增加,比LCE高出95.273ms,比Interval高出82.737ms。另外,在车联网仿真场景中,论文提出的CPDI缓存策略相比Interval明显降低了网络流量的同时降低了生产者节点的负载。