隨著移動終端的普及,網(wǎng)絡基礎設施的日益完善,人們不再滿足于簡單的會話通信,更多的是利用互聯(lián)網(wǎng)進行多媒體內(nèi)容分享,目前多媒體流量已經(jīng)牢牢占據(jù)著網(wǎng)絡流量的主體地位。IP網(wǎng)絡的設計初衷是實現(xiàn)端到端通信,并不能很好地應對當下網(wǎng)絡流量新趨勢的挑戰(zhàn),在移動性、內(nèi)容分發(fā)、安全性等方面暴露出一系列問題。為了從根本上解決這些問題,研究界提出信息中心網(wǎng)絡ICN(Informa-tion Centric Networking)。NDN(Named Data Networking)是 ICN 的一個典型代表。NDN具有基于內(nèi)容名路由、泛在緩存、天然的支持組播以及接收者驅(qū)動的傳輸模式等諸多特點,對于支持大規(guī)模重復視頻傳輸擁有巨大優(yōu)勢。近年來,越來越多的視頻網(wǎng)站采用DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)技術(shù),它是DAS(Dynamic Adaptive Streaming)技術(shù)的一種標準實現(xiàn)。它使得視頻以自適應的方式進行內(nèi)容分發(fā),并且支持直播,具有很大的優(yōu)勢。另外,可擴展編碼技術(shù)SVC(Scalable Video Coding)憑借其對多種異構(gòu)設備和網(wǎng)絡的超強適應能力,正逐步在視頻領域得到應用推廣。NDN、DAS與SVC的結(jié)合,為大規(guī)模的視頻分發(fā)提供了一個有效的解決方案。本文結(jié)合可擴展編碼技術(shù)以及自適應流媒體技術(shù)的特點,對NDN路由器隊列調(diào)度策略與緩存策略進行了深入研究,主要貢獻有以下幾點:第一,深入研究了 SVC視頻報文的分層特點以及NDN請求報文和數(shù)據(jù)報文的大小對轉(zhuǎn)發(fā)過程的影響,結(jié)合NDN網(wǎng)絡天然的匯聚能力與泛在緩存特性,提出適合于采用DAS技術(shù)傳輸SVC視頻的NDN報文隊列調(diào)度策略BRF(Buffer and Reorder based Forwarding)與 FBW(Forwarding based on Weight)。通過優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)視頻請求報文與低層級的視頻數(shù)據(jù)報文,有效地提高網(wǎng)絡吞吐量、內(nèi)容的獲取速度,進而提高了視頻播放質(zhì)量與用戶體驗。此外,在DAS客戶端中增加了Pipeline的請求模式與Smooth算法,利用低層級緩沖區(qū)滿時的等待時間,發(fā)起對緩存中空缺的高層級視頻塊的請求,從而在充分的利用網(wǎng)絡帶寬的同時,減少客戶端視頻播放質(zhì)量的切換次數(shù),使得視頻播放更加平滑流暢。第二,研究了不同層級的SVC視頻報文的緩存位置對緩存命中率和視頻播放質(zhì)量的影響,提出了兩種面向SVC的緩存決策策略SRPC(SVC-oriented Reverse Probabilistic Caching)與 SLPC(SVC-oriented Linear Probabilistic Caching)。依據(jù)SVC編碼視頻的層級依賴關(guān)系以及節(jié)點在傳輸路徑的位置,給予數(shù)據(jù)報文不同的緩存概率,將低層級的SVC視頻塊緩存在客戶端附近,高層級視頻塊緩存在內(nèi)容源附近,從而減少網(wǎng)絡緩存冗余,增加緩存多樣性,提高請求的成功率。最后,本文對基于NS-3環(huán)境的ndnSIM模塊進行了擴展,實現(xiàn)了改進的DAS客戶端,在NDN路由器中增加了我們提出的兩種調(diào)度策略和兩種緩存策略,并通過仿真實驗對它們的正確性和性能進行了驗證。
【學位單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN919.8
【部分圖文】：

傳輸解決方案。本章分別介紹了?ＮＤＮ網(wǎng)絡、ＤＡＳ技術(shù)以及ＳＶＣ編碼標??后續(xù)的研宄工作奠定堅實的基礎。??ＮＤＮ網(wǎng)絡概述??ＤＮ項目是由洛杉磯加州大學Ｌｉｘｉａ?Ｚｈａｎｇ團隊于２０１０年在ＣＣＮｘ項目的??開展的，主要是為了解決當下ＩＰ網(wǎng)絡出現(xiàn)的種種問題，以及發(fā)展下一代??體系結(jié)構(gòu)。??ＤＮ作為信息中心網(wǎng)絡的典型代表，將傳統(tǒng)的ＩＰ網(wǎng)絡中發(fā)送者驅(qū)動的端到??模式向接收者驅(qū)動的內(nèi)容獲取模式轉(zhuǎn)變，把信息內(nèi)容作為網(wǎng)絡的核心，對??用獨一無二的名字標識，并根據(jù)內(nèi)容名字進行路由。這從根本上解決了?ＩＰ??、網(wǎng)絡地址耗盡以及可擴展地址管理等問題，同時由于ＮＤＮ網(wǎng)絡泛在緩??的存在，打破了傳統(tǒng)的Ｃ／Ｓ結(jié)構(gòu)，有利于解決ＩＰ網(wǎng)絡中熱門服務器負載??問題。??ＮＤＮ網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)??

?雖然ＮＤＮ網(wǎng)絡屬于革命式方案的一種，但是依舊沿用了?ＩＰ網(wǎng)絡中的沙漏??模型［１４］，見圖２．１。ＮＤＮ把內(nèi)容作為網(wǎng)絡中的核心元素，將最重要的細腰部分由??ＩＰ報文替換為內(nèi)容塊。將數(shù)據(jù)內(nèi)容切分成小的內(nèi)容塊，對小內(nèi)容塊進行命名，然??后基于小內(nèi)容塊的名字進行路由和轉(zhuǎn)發(fā)，從而實現(xiàn)內(nèi)容塊和內(nèi)容地址的解耦。如??此，ＮＤＮ協(xié)議棧結(jié)構(gòu)層次分明，既保證了報文在網(wǎng)絡中的快速轉(zhuǎn)發(fā)，又能保證??ＮＤＮ網(wǎng)絡上層和下層獨立的技術(shù)創(chuàng)新活力。??另外，在細腰內(nèi)容塊（Ｃｏｎｔｅｎｔｃｈｕｎｋｓ）的下面一層是Ｓｔｒａｔｅｇｙ層，這層的主要??功能是為請求報文的轉(zhuǎn)發(fā)提供一定的“智能”。對于一個請求報文，路由器往往有??多個可用接口，Ｓｔｒａｔｅｇｙ層有多個轉(zhuǎn)發(fā)策略Ｍｌ轉(zhuǎn)發(fā)策略能夠根據(jù)實時的網(wǎng)絡狀??況、報文名字或者其他因素，選取可用接口向上游轉(zhuǎn)發(fā)請求報文，實現(xiàn)最優(yōu)路徑??轉(zhuǎn)發(fā)

?雖然ＮＤＮ網(wǎng)絡屬于革命式方案的一種，但是依舊沿用了?ＩＰ網(wǎng)絡中的沙漏??模型［１４］，見圖２．１。ＮＤＮ把內(nèi)容作為網(wǎng)絡中的核心元素，將最重要的細腰部分由??ＩＰ報文替換為內(nèi)容塊。將數(shù)據(jù)內(nèi)容切分成小的內(nèi)容塊，對小內(nèi)容塊進行命名，然??后基于小內(nèi)容塊的名字進行路由和轉(zhuǎn)發(fā)，從而實現(xiàn)內(nèi)容塊和內(nèi)容地址的解耦。如??此，ＮＤＮ協(xié)議棧結(jié)構(gòu)層次分明，既保證了報文在網(wǎng)絡中的快速轉(zhuǎn)發(fā)，又能保證??ＮＤＮ網(wǎng)絡上層和下層獨立的技術(shù)創(chuàng)新活力。??另外，在細腰內(nèi)容塊（Ｃｏｎｔｅｎｔｃｈｕｎｋｓ）的下面一層是Ｓｔｒａｔｅｇｙ層，這層的主要??功能是為請求報文的轉(zhuǎn)發(fā)提供一定的“智能”。對于一個請求報文，路由器往往有??多個可用接口，Ｓｔｒａｔｅｇｙ層有多個轉(zhuǎn)發(fā)策略Ｍｌ轉(zhuǎn)發(fā)策略能夠根據(jù)實時的網(wǎng)絡狀??況、報文名字或者其他因素，選取可用接口向上游轉(zhuǎn)發(fā)請求報文，實現(xiàn)最優(yōu)路徑??轉(zhuǎn)發(fā)
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙衛(wèi)民;應用ASP.NET緩存策略 提升Web Form運行性能[J];電腦開發(fā)與應用;2004年09期

2 張俊;年梅;李京;;內(nèi)容中心網(wǎng)絡概率緩存策略的研究[J];新疆師范大學學報(自然科學版);2017年03期

3 佘堃,楊四銘,周明天;一種多媒體服務器混合緩存策略[J];小型微型計算機系統(tǒng);2005年01期

4 許貴泉;;內(nèi)容中心網(wǎng)絡隱私內(nèi)容鄰居節(jié)點緩存策略[J];電腦知識與技術(shù);2019年10期

5 張果;胡宇翔;黃萬偉;汪斌強;曹路佳;;基于流行內(nèi)容感知和跟蹤的協(xié)同緩存策略[J];通信學報;2017年02期

6 黃祥志;劉南;劉仁義;張豐;李昭;;適用于可編輯WebGIS的動態(tài)緩存策略[J];計算機工程;2011年05期

7 霍躍華;劉銀龍;;內(nèi)容中心網(wǎng)絡中基于內(nèi)容流行度和節(jié)點屬性的協(xié)作緩存策略[J];太原理工大學學報;2018年01期

8 鄒夢婷;馮鑫鑫;王怡;王鑫濤;;基于移動場景下的邊緣緩存策略綜述[J];無線互聯(lián)科技;2019年11期

9 史甜甜;;內(nèi)容中心網(wǎng)絡中緩存策略研究[J];電信工程技術(shù)與標準化;2014年06期

10 張建偉;陳娟娟;劉思;;基于一體化網(wǎng)絡的映射關(guān)系緩存策略[J];鄭州輕工業(yè)學院學報(自然科學版);2010年03期

相關(guān)博士學位論文 前4條

1 武昊;內(nèi)容中心網(wǎng)絡中緩存策略與演進技術(shù)的研究[D];清華大學;2017年

2 崔現(xiàn)東;內(nèi)容中心網(wǎng)絡網(wǎng)內(nèi)緩存策略研究[D];北京郵電大學;2014年

3 李靖;流媒體服務系統(tǒng)中接入控制與緩存策略的研究[D];中國科學技術(shù)大學;2009年

4 巫旭敏;分布式服務系統(tǒng)基于分層的存儲資源管理研究[D];中國科學技術(shù)大學;2012年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 張悅田;基于ICN的車聯(lián)網(wǎng)緩存策略的研究[D];電子科技大學;2019年

2 石方;面向物理層安全的無線緩存設計[D];廣州大學;2019年

3 韓超;基于多臂賭博機的邊緣云任務緩存策略研究[D];華中科技大學;2019年

4 李成康;基于命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡機制的移動自組網(wǎng)緩存策略研究[D];電子科技大學;2019年

5 諸葛麗強;信息中心網(wǎng)絡虛擬化中內(nèi)容緩存策略研究[D];重慶郵電大學;2018年

6 任佳;面向海洋的內(nèi)容中心網(wǎng)絡建模與緩存策略研究[D];浙江大學;2019年

7 韓健;移動內(nèi)容中心網(wǎng)絡緩存策略研究[D];重慶郵電大學;2018年

8 趙姝麗;信息中心網(wǎng)絡中可伸縮視頻的緩存策略研究[D];上海交通大學;2018年

9 韓超鼎;面向軌道交通的邊緣緩存技術(shù)研究[D];中國石油大學(北京);2018年

10 李朋明;面向用戶的內(nèi)容中心網(wǎng)絡緩存策略研究[D];重慶郵電大學;2019年

本文編號：2892530