随着互联网应用范围和规模的不断扩大,目前以主机为中心,“主机到主机”的通信方式已经无法满足未来网络对海量内容的获取与分发。因此,以内容为中心的未来网络(Content Centric Networking,CCN)应运而生。CCN基于内容名的路由机制与泛在化的缓存避免了大量重复流量的冗余传输,具有较高的数据分发效率。路由转发和缓存策略也是CCN的关键技术及研究热点,目前CCN传统的泛洪转发和处处缓存策略制约着路由转发效率与缓存资源利用率。本文为了进一步提高整体网络性能,针对路由和缓存两个方面进行设计和改进,主要研究内容如下:1.针对传统路由策略转发不确定性所导致传输效率较低的问题,提出基于区域集中存储的路由策略。策略首先提出了区域集中存储方案,方案中每个区域根据节点属性选取本区域集中存储的核心节点,普通节点只负责路由转发。然后设计了基于区域集中存储的路由策略,使区域用户请求快速转发至区域核心节点进行内容查找和获取。集中存储方案节省了网络实际部署成本,减少了网络缓存操作开销,与路由策略的结合有效控制了冗余流量,提高了路由效率。仿真表明,与典型策略相比本方案在较低网络开销下有效提升了缓存资源利用率,降低了网络负载,提升了用户体验。2.针对CCN处处缓存策略中缓存内容冗余度高,缓存资源利用率低的问题,在所提出的区域集中存储方案下,给出一种基于内容流行度和缓存收益的协作缓存策略。首先由接入节点对内容局部流行度进行周期实时统计,再汇总至区域核心节点进行内容全局流行度计算。数据包返回时区域核心节点结合内容流行度和缓存收益,以邻域协同的方式进行最佳缓存决策,控制冗余的同时保留本域高流行度或高收益内容。通过对区域缓存内容的有效筛选,最大化缓存空间使用效率。仿真实验表明,与典型策略相比所提策略有效提高了缓存命中率、降低了请求时延和服务器负载。