本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量qos保證方法。

背景技術(shù)：

隨著互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用的不斷發(fā)展變化，基于tcp/ip的現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)逐漸暴露出諸多問題，例如安全性差，不支持移動，不可靠，缺乏靈活性，有效性限制，對新應(yīng)用僵化等問題。針對這些問題，目前國內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)對未來網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。

內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)（contentcentricnetworking，ccn）是當(dāng)前未來互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)研究的重要成果之一，其核心思想是改變當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)終端間的端到端通信機(jī)制，將內(nèi)容與終端位置剝離，通過發(fā)布/訂閱范式（publish/subscribeparadigm）來提供存儲和多方通信等服務(wù)。具體來說，就是網(wǎng)絡(luò)中傳送的一切內(nèi)容都可以看作信息對象，可以說是一個信息互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，而非主機(jī)互聯(lián)，其核心對象是信息，通過信息的名字進(jìn)行標(biāo)識每一個信息。對網(wǎng)絡(luò)來說，其中流動的都是有名字的信息，網(wǎng)絡(luò)能區(qū)別每一個信息，但具體信息意義，網(wǎng)絡(luò)并不知道，靠信息生產(chǎn)者和消費(fèi)者的上層應(yīng)用解釋。整個網(wǎng)絡(luò)及其終端就在各種信息的驅(qū)動下運(yùn)行起來了，而網(wǎng)絡(luò)的作用就是管理所有信息的流動和緩存，并用正確的信息快速響應(yīng)信息的請求者。用戶或應(yīng)用可以只關(guān)注信息本身，而不關(guān)心信息塊的其他屬性，比如不用關(guān)心信息的所有者屬性。

現(xiàn)有的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)以內(nèi)容為網(wǎng)絡(luò)核心，網(wǎng)絡(luò)傳輸和控制均以內(nèi)容數(shù)據(jù)為核心實(shí)現(xiàn)，通過在數(shù)據(jù)包格式設(shè)計(jì)上加入簽名機(jī)制，實(shí)現(xiàn)自我驗(yàn)證特性。在每個路由節(jié)點(diǎn)上基于興趣包和數(shù)據(jù)包的具體格式實(shí)現(xiàn)不同的策略控制。但是從路由節(jié)點(diǎn)的角度來看，每個經(jīng)過節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容并沒有差別，路由節(jié)點(diǎn)對內(nèi)容的處理是“傻瓜式”的，這種方式對所有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容進(jìn)行無差別處理，并不能實(shí)現(xiàn)高效的內(nèi)容傳輸。

用戶所希望的是優(yōu)先保證其感興趣的內(nèi)容，并且不同類型的內(nèi)容所需要的傳輸參數(shù)是不同的。目前的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)雖然實(shí)現(xiàn)了內(nèi)容作為網(wǎng)絡(luò)核心進(jìn)行傳輸和控制，但是缺乏對內(nèi)容特征的識別和不同內(nèi)容特征的區(qū)分服務(wù)。如何高效實(shí)現(xiàn)內(nèi)容特征化處理，從而為內(nèi)容數(shù)據(jù)的高效傳輸提供高質(zhì)量的qos保證，是內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)面臨的重要挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明針對內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)建立了基于內(nèi)容特征感知的高質(zhì)量qos保證方法，該方法能夠在內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的路由節(jié)點(diǎn)上添加內(nèi)容識別表實(shí)現(xiàn)內(nèi)容感知，通過活躍值實(shí)現(xiàn)不同內(nèi)容特征數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級區(qū)分傳輸，提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，從而為用戶需求的內(nèi)容提供了高質(zhì)量的qos保證。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量qos保證方法，包括以下步驟：

步驟一：根據(jù)內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容數(shù)據(jù)信息，得到網(wǎng)絡(luò)中流量分類識別表；

步驟二：根據(jù)內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)中內(nèi)容特征的流行度信息，得到不同內(nèi)容特征的活躍度分類；

步驟三：根據(jù)不同內(nèi)容特征的活躍度信息，建立不同的優(yōu)先級傳輸隊(duì)列；

步驟四：根據(jù)不同內(nèi)容特征的活躍度信息和優(yōu)先級判決門限，得到不同內(nèi)容數(shù)據(jù)包獲得高優(yōu)先級的概率；

步驟五：根據(jù)不同內(nèi)容數(shù)據(jù)包獲得高優(yōu)先級的概率，完成不同的優(yōu)先級傳輸隊(duì)列的調(diào)度操作。

所述步驟一中，流量分類識別表具體包括：

提取現(xiàn)有內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)容特征劃分的內(nèi)容大類，并為其附加內(nèi)容識別符；

根據(jù)內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)接口關(guān)系，確定下一跳路由的內(nèi)容接口集合；

根據(jù)內(nèi)容識別符和內(nèi)容接口集合，構(gòu)建不同內(nèi)容特征的流量分類識別表。

所述步驟二中，內(nèi)容特征的活躍度分類具體包括：

根據(jù)內(nèi)容識別符，為通過路由節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容數(shù)據(jù)包進(jìn)行標(biāo)記；

根據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)包通過路由節(jié)點(diǎn)的次數(shù)，統(tǒng)計(jì)得到不同內(nèi)容在路由節(jié)點(diǎn)的活躍值；

通過對活躍值大小進(jìn)行比較，得到網(wǎng)絡(luò)主要流量和不同流量的活躍度分類。

所述步驟三中，優(yōu)先級傳輸隊(duì)列具體包括：

根據(jù)用戶對不同內(nèi)容特征的需求度，將不同內(nèi)容的需求優(yōu)先級進(jìn)行劃分；

建立不同的傳輸隊(duì)列，其優(yōu)先級逐次降低，得到不同的優(yōu)先級傳輸隊(duì)列；

根據(jù)傳輸隊(duì)列的個數(shù)和用戶的具體需求程度，為每個傳輸隊(duì)列附加數(shù)據(jù)包進(jìn)入概率及特殊要求。

所述步驟四中，不同內(nèi)容數(shù)據(jù)包獲得高優(yōu)先級的概率具體包括：

根據(jù)每個數(shù)據(jù)包的活躍值和用戶的需求，確定傳輸隊(duì)列的優(yōu)先級判決門限；

根據(jù)每個數(shù)據(jù)包的活躍值和優(yōu)先級判決門限，依據(jù)活躍值與平均活躍值的對比值計(jì)算內(nèi)容數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級概率；

由于網(wǎng)絡(luò)中平均活躍值不斷更新，不同內(nèi)容特征數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級概率隨之變化，適應(yīng)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

所述步驟五中，不同的優(yōu)先級傳輸隊(duì)列的調(diào)度操作具體包括：

根據(jù)用戶需求確定隊(duì)列調(diào)度規(guī)則；

根據(jù)隊(duì)列調(diào)度規(guī)則和優(yōu)先級概率判決數(shù)據(jù)包的具體傳輸隊(duì)列；

根據(jù)加權(quán)輪詢調(diào)度算法對不同傳輸隊(duì)列中的內(nèi)容數(shù)據(jù)包進(jìn)行合并調(diào)度輸出。

本發(fā)明的有益效果如下：

1.具有內(nèi)容感知能力。本發(fā)明提供的qos保證方法可以感知不同內(nèi)容特征的數(shù)據(jù)包并根據(jù)用戶需求為感興趣的內(nèi)容提供高質(zhì)量的qos保證；

2.網(wǎng)絡(luò)吞吐率高。本發(fā)明提供qos保證方法對網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)容數(shù)據(jù)根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)區(qū)分服務(wù)，從而提高網(wǎng)絡(luò)吞吐率。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量qos保證方法的步驟流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的流量分類識別表的建立步驟流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)容活躍度分類步驟流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的優(yōu)先級傳輸隊(duì)列建立步驟流程示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的不同內(nèi)容數(shù)據(jù)包獲得高優(yōu)先級概率的步驟流程示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的不同優(yōu)先級傳輸隊(duì)列的調(diào)度步驟流程示意圖；

具體實(shí)施方式：

依照以下的附圖詳細(xì)說明關(guān)于本發(fā)明的示例性實(shí)施例。

部分名詞說明：

優(yōu)先級判決門限：優(yōu)先級判決門限t是不同活躍度內(nèi)容數(shù)據(jù)包進(jìn)入不同優(yōu)先級傳輸隊(duì)列的判斷閾值。當(dāng)某種內(nèi)容特征數(shù)據(jù)包的活躍度f大于優(yōu)先級判決門限t是，將該數(shù)據(jù)包判決進(jìn)入高優(yōu)先級傳輸隊(duì)列；反之，當(dāng)某種內(nèi)容特征數(shù)據(jù)包的活躍度f小于優(yōu)先級判決門限t時(shí)，將該數(shù)據(jù)包判決進(jìn)入較低優(yōu)先級傳輸隊(duì)列

加權(quán)輪詢調(diào)度：在輪詢調(diào)度輸出時(shí)，根據(jù)隊(duì)列優(yōu)先級，將每個傳輸隊(duì)列賦予不同的權(quán)值。優(yōu)先級高的隊(duì)列賦予較大權(quán)值，優(yōu)先級低的賦予較低的權(quán)值。在隊(duì)列數(shù)據(jù)包輸出時(shí)，優(yōu)先輸出權(quán)重高的隊(duì)列。

本發(fā)明提供了一種內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量qos保證方法，如圖1所示，該方法的主要包括以下步驟：

步驟101：根據(jù)內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容數(shù)據(jù)信息，得到網(wǎng)絡(luò)中流量分類識別表；

步驟102：根據(jù)內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)中內(nèi)容特征的流行度信息，得到不同內(nèi)容特征的活躍度分類；

步驟103：根據(jù)不同內(nèi)容特征的活躍度信息，建立不同的優(yōu)先級傳輸隊(duì)列；

步驟104：根據(jù)不同內(nèi)容特征的活躍度信息和優(yōu)先級判決門限，得到不同內(nèi)容數(shù)據(jù)包獲得高優(yōu)先級的概率；

步驟105：根據(jù)不同內(nèi)容數(shù)據(jù)包獲得高優(yōu)先級的概率，完成不同的優(yōu)先級傳輸隊(duì)列的調(diào)度操作

為了便于對本發(fā)明進(jìn)一步的理解，下面結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

在本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)過程中，如圖2所示，建立流量分類識別表，該開發(fā)過程包括：

步驟201：提取現(xiàn)有內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)容特征劃分的內(nèi)容大類，并為其附加內(nèi)容識別符；

步驟202：根據(jù)內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)接口關(guān)系，確定下一跳路由的內(nèi)容接口集合；

步驟203：根據(jù)內(nèi)容識別符和內(nèi)容接口集合，構(gòu)建不同內(nèi)容特征的流量分類識別表。

在本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)過程中，如圖3所示，對內(nèi)容特征的活躍度進(jìn)行分類，該開發(fā)過程包括：

步驟301：根據(jù)內(nèi)容識別符，為通過路由節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容數(shù)據(jù)包進(jìn)行標(biāo)記；

步驟302：根據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)包通過路由節(jié)點(diǎn)的次數(shù)，統(tǒng)計(jì)得到不同內(nèi)容在路由節(jié)點(diǎn)的活躍值；

步驟303：通過對活躍值大小進(jìn)行比較，得到網(wǎng)絡(luò)主要流量和不同流量的活躍度分類。

在本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)過程中，如圖4所示，建立優(yōu)先級傳輸隊(duì)列，該開發(fā)過程包括：

步驟401：根據(jù)用戶對不同內(nèi)容特征的需求度，將不同內(nèi)容的需求優(yōu)先級進(jìn)行劃分；

步驟402：建立不同的傳輸隊(duì)列，其優(yōu)先級逐次降低，得到不同的優(yōu)先級傳輸隊(duì)列；

步驟403：根據(jù)傳輸隊(duì)列的個數(shù)和用戶的具體需求程度，為每個傳輸隊(duì)列附加數(shù)據(jù)包進(jìn)入概率及特殊要求。

在本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)過程中，如圖5所示，確定不同內(nèi)容數(shù)據(jù)包獲得高優(yōu)先級的概率，該開發(fā)過程包括：

步驟501：根據(jù)每個數(shù)據(jù)包的活躍值和用戶的需求，確定傳輸隊(duì)列的優(yōu)先級判決門限；

步驟502：根據(jù)每個數(shù)據(jù)包的活躍值和優(yōu)先級判決門限，依據(jù)活躍值與平均活躍值的對比值計(jì)算內(nèi)容數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級概率；

步驟503：網(wǎng)絡(luò)中平均活躍值不斷更新，不同內(nèi)容特征數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級概率隨之變化，適應(yīng)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

在本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)過程中，如圖6所示，確定不同優(yōu)先級傳輸隊(duì)列的調(diào)度方式，該開發(fā)過程包括：

步驟601：根據(jù)用戶需求確定隊(duì)列調(diào)度規(guī)則；

步驟602：根據(jù)隊(duì)列調(diào)度規(guī)則和優(yōu)先級概率判決數(shù)據(jù)包的具體傳輸隊(duì)列；

步驟603：根據(jù)加權(quán)輪詢調(diào)度算法對不同傳輸隊(duì)列中的內(nèi)容數(shù)據(jù)包進(jìn)行合并調(diào)度輸出。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明構(gòu)思和原則的前提下所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。