用于內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中的裝置注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(CCN)。更確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(CCN)中的裝置注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]因特網(wǎng)和電子商務(wù)的激增持續(xù)激發(fā)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)中的革命性改變。當(dāng)今，從在線電影觀看到每日新聞遞送、零售銷售和即時(shí)消息接發(fā)，大量的信息交換是在線進(jìn)行的。越來(lái)越多的因特網(wǎng)應(yīng)用程序也在變成移動(dòng)的。然而，當(dāng)前因特網(wǎng)依靠主要基于位置的尋址方案而操作。兩種最普遍存在的協(xié)議:因特網(wǎng)協(xié)議(IP)和以太網(wǎng)協(xié)議，都是以基于末端主機(jī)的地址為基礎(chǔ)。也就是說(shuō)，內(nèi)容的消費(fèi)者僅可通過(guò)從通常與物理對(duì)象或位置相關(guān)聯(lián)的地址(例如，IP地址或以太網(wǎng)媒體接入控制(MAC)地址)顯式地請(qǐng)求內(nèi)容而接收所述內(nèi)容。此限制性尋址方案正變得逐漸更不足以滿足不斷改變的網(wǎng)絡(luò)需求。
[0003]近年來(lái)，本行業(yè)中提出了信息中心網(wǎng)絡(luò)(ICN)架構(gòu)，其中直接命名和尋址內(nèi)容。內(nèi)容中心聯(lián)網(wǎng)(CCN)，這個(gè)示范性ICN架構(gòu)引入了一種新的內(nèi)容傳輸方法。并非在應(yīng)用程序級(jí)將網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)視為供內(nèi)容通行的端到端對(duì)話，而是基于內(nèi)容的唯一名稱來(lái)請(qǐng)求或返回內(nèi)容，且網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)將內(nèi)容從提供者路由到消費(fèi)者。應(yīng)注意，內(nèi)容包含可在通信系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，包含例如文本、圖像、視頻和/或音頻等任何形式的數(shù)據(jù)。消費(fèi)者和提供者可為在計(jì)算機(jī)旁的人或在CCN內(nèi)部或外部的自動(dòng)進(jìn)程。一條內(nèi)容可指代整個(gè)內(nèi)容或內(nèi)容的相應(yīng)部分。舉例來(lái)說(shuō)，報(bào)紙文章可能由體現(xiàn)為數(shù)據(jù)包的多條內(nèi)容表示。一條內(nèi)容也可與元數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，所述元數(shù)據(jù)以例如驗(yàn)證數(shù)據(jù)、創(chuàng)建日期、內(nèi)容所有者等信息來(lái)描述或增強(qiáng)所述條內(nèi)容。
[0004]在CCN中，名稱有重要的作用。更確切地說(shuō)，內(nèi)容對(duì)象和興趣是通過(guò)其名稱識(shí)別，所述名稱通常是階層式結(jié)構(gòu)化可變長(zhǎng)度識(shí)別符(HSVLI)。興趣和內(nèi)容對(duì)象基于其名稱流過(guò)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)計(jì)算裝置首次加入一個(gè)CCN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，計(jì)算裝置需要知道要向哪里轉(zhuǎn)發(fā)興趣消息，并且計(jì)算裝置還需要知道要在需要發(fā)送的興趣消息中包含什么名稱或名稱前綴以便在新環(huán)境中獲得基本服務(wù)。此外，所述裝置自身還需要向CCN網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種用于內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(CCN)中的裝置注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)。在操作期間，所述系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)接收對(duì)于注冊(cè)客戶端裝置的興趣。所述興趣至少包含與所述客戶端裝置相關(guān)聯(lián)的唯一識(shí)別符。響應(yīng)于所述興趣，所述系統(tǒng)產(chǎn)生內(nèi)容對(duì)象，所述內(nèi)容對(duì)象至少包含指派給所述客戶端裝置的名稱；并且將所述內(nèi)容對(duì)象發(fā)送到所述客戶端裝置，由此使得CCN中的其它客戶端裝置能夠發(fā)現(xiàn)所述客戶端裝置。
[0006]在此實(shí)施例的變型中，所述興趣進(jìn)一步包含以下各者中的一或多者:與所述客戶端裝置相關(guān)聯(lián)的公共密鑰、裝置類型、裝置型號(hào)和任意格式的裝置識(shí)別符。
[0007]在此實(shí)施例的變型中，所述內(nèi)容對(duì)象進(jìn)一步包含以下各者中的一或多者:指派給所述客戶端裝置的可路由的名稱前綴，子目錄裝置發(fā)現(xiàn)名稱空間，用于供所述客戶端裝置在下面公布數(shù)據(jù)的一或多個(gè)名稱空間，并且任選地包含用于供所述客戶端裝置獲得簽名密鑰的名稱空間。
[0008]在此實(shí)施例的變型中，所述興趣具有預(yù)定名稱前綴。
[0009]在另一變型中，所述系統(tǒng)在客戶端裝置的初始配置期間通知所述客戶端裝置所述預(yù)定名稱如綴。
[0010]在另一變型中，所述預(yù)定名稱前綴是由所述客戶端裝置的制造商提供的。
[0011]在此實(shí)施例的變型中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步通過(guò)使用指派的名稱添加客戶端裝置而更新裝置數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0012]在另一變型中，所述系統(tǒng)接收對(duì)于發(fā)現(xiàn)CCN中的其它裝置的額外興趣。響應(yīng)于所述額外興趣，所述系統(tǒng)基于存儲(chǔ)于裝置數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息產(chǎn)生裝置列表內(nèi)容對(duì)象，并且返回裝置列表內(nèi)容對(duì)象。
[0013]在另一變型中，所述系統(tǒng)執(zhí)行安全檢查以確定發(fā)送額外興趣的裝置是否經(jīng)過(guò)授權(quán)以獲得裝置列表內(nèi)容對(duì)象。響應(yīng)于確定發(fā)送所述額外興趣的裝置經(jīng)過(guò)授權(quán)以獲得所述裝置列表內(nèi)容對(duì)象，所述系統(tǒng)將所述裝置列表內(nèi)容對(duì)象發(fā)送到所述經(jīng)過(guò)授權(quán)的裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)的示范性架構(gòu)。
[0015]圖2呈現(xiàn)一個(gè)呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的CCN動(dòng)態(tài)名稱空間配置協(xié)議(DNCP)客戶端的示范性架構(gòu)的圖。
[0016]圖3呈現(xiàn)一個(gè)呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的CCN-DNCP服務(wù)器的示范性架構(gòu)的圖。
[0017]圖4呈現(xiàn)一個(gè)圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于動(dòng)態(tài)名稱空間配置的示范性服務(wù)器進(jìn)程的流程圖。
[0018]圖5呈現(xiàn)一個(gè)圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于動(dòng)態(tài)名稱空間配置的示范性客戶端進(jìn)程的流程圖。
[0019]圖6呈現(xiàn)一個(gè)圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置發(fā)現(xiàn)中介的示范性架構(gòu)的圖。
[0020]圖7呈現(xiàn)一個(gè)圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通過(guò)裝置發(fā)現(xiàn)中介執(zhí)行的示范性裝置注冊(cè)進(jìn)程的流程圖。
[0021]圖8呈現(xiàn)一個(gè)圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通過(guò)裝置發(fā)現(xiàn)中介執(zhí)行的示范性裝置發(fā)現(xiàn)進(jìn)程的流程圖。
[0022]圖9圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于裝置注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)的示范性系統(tǒng)。
[0023]在圖式中，相同參考數(shù)字指代相同圖式元件。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于CCN中的裝置注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)和方法。所述解決方案允許新“開(kāi)箱”的裝置自身向網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)，以便公開(kāi)其數(shù)據(jù)，并且允許現(xiàn)有裝置發(fā)現(xiàn)所述網(wǎng)絡(luò)中新注冊(cè)的裝置。此外，如果所述新裝置具有可路由的名稱前綴，并且愿意在所述名稱前綴下被到達(dá)，那么可以將對(duì)所述名稱前綴的適當(dāng)興趣消息路由到這個(gè)裝置。所述新裝置還可以在一或多個(gè)經(jīng)過(guò)授權(quán)的名稱前綴下開(kāi)始提供(或公布)內(nèi)容。更確切地說(shuō)，當(dāng)裝置剛剛“開(kāi)箱”時(shí)，或者當(dāng)裝置被引入到新CCN環(huán)境時(shí)，所述裝置獲得注冊(cè)服務(wù)和裝置發(fā)現(xiàn)服務(wù)的名稱空間，作為初始配置的一部分。隨后，所述裝置可以將含有必需的注冊(cè)信息的興趣消息發(fā)送到注冊(cè)服務(wù)的名稱空間。如果所述注冊(cè)服務(wù)確定興趣消息已經(jīng)提供了所有必需的信息，則注冊(cè)服務(wù)將內(nèi)容對(duì)象返回到所述裝置，并且在裝置數(shù)據(jù)庫(kù)中包含裝置名稱和與所述裝置相關(guān)聯(lián)的其它信息。裝置還可以將興趣消息發(fā)送到裝置發(fā)現(xiàn)服務(wù)的名稱空間，名稱空間又返回內(nèi)容對(duì)象。所返回的內(nèi)容對(duì)象可以任選地列出網(wǎng)絡(luò)中所有注冊(cè)的裝置。
[0025]一般來(lái)說(shuō)，CCN使用兩種類型的消息:興趣和內(nèi)容對(duì)象。興趣攜載內(nèi)容對(duì)象的階層式結(jié)構(gòu)化可變長(zhǎng)度識(shí)別符(HSVLI)，也稱為“名稱”，且充當(dāng)針對(duì)所述對(duì)象的請(qǐng)求。如果網(wǎng)絡(luò)元件(例如，路由器)接收到對(duì)同一名稱的多個(gè)興趣，那么其可聚合那些興趣。沿著具有匹配內(nèi)容對(duì)象的興趣的路徑的網(wǎng)絡(luò)元件可高速緩沖存儲(chǔ)且返回所述對(duì)象，從而滿足所述興趣。內(nèi)容對(duì)象遵循興趣的反向路徑到所述興趣的起源。除了其它信息之外，內(nèi)容對(duì)象含有同一 HSVL1、對(duì)象的有效負(fù)載和用以將HSVLI綁定到有效負(fù)載的密碼信息。
[0026]本發(fā)明中使用的術(shù)語(yǔ)大體上如下定義(但其解釋不限于此):
[0027]“HSVLI”:階層式結(jié)構(gòu)化可變長(zhǎng)度識(shí)別符，也稱為名稱。它是名稱組成部分的有序列表，可以是可變長(zhǎng)度八位位組串。如果使用人可讀形式，它可以用例如ccnx:/path/part的格式表示。HSVLO也可以是人不可讀的。如上所述，HSVLI涉及內(nèi)容，且HSVLI能夠表示用于內(nèi)容的有組織結(jié)構(gòu)且至少部分對(duì)人有意義是合意的。HSVLI的單個(gè)組成部分可具有任意長(zhǎng)度。此外，HSVLI可具有顯式地定界的組成部分，可包含任何字節(jié)序列，且不限于人可讀字符。在轉(zhuǎn)發(fā)帶有HSVLI的包時(shí)，最長(zhǎng)前綴匹配查找是重要的。舉例來(lái)說(shuō)，指示“/pare/home/bob” 中的興趣的 HSVLI 將匹配 “/parc/home/bob/test.txt” 和 “/parc/home/bob/bar.txt”兩者。在名稱組成部分的數(shù)目方面，最長(zhǎng)匹配被視為最佳的，因?yàn)樽铋L(zhǎng)匹配是最具體的。關(guān)于HSVLI的詳細(xì)描述可以參照由發(fā)明人Van L.Jacobson和James D.Thornton于2009年9月23日提交的“用于轉(zhuǎn)發(fā)帶有階層式結(jié)構(gòu)化可變長(zhǎng)度識(shí)別符的包的系統(tǒng)(SYSTEMFOR FORffARIDNG A PACKET WITH A HIERARCHICHALLY STRUCTURED VARIABLE-LENGTHIDENTIFIER) ” 的美國(guó)專利第 8，160，069 號(hào)。
[0028]“興趣”:對(duì)內(nèi)容對(duì)象的請(qǐng)求。興趣指定HSVLI名稱前綴和其它任選的選擇符，所述選擇符可用以在具有相同名稱前綴的多個(gè)對(duì)象當(dāng)中進(jìn)行挑選。任何名稱與興趣名稱前綴(以及任選地其它所請(qǐng)求的參數(shù)，例如發(fā)行者密鑰-1D匹配)匹配的內(nèi)容對(duì)象都滿足所述興趣。
[0029]“內(nèi)容對(duì)象”:響應(yīng)于興趣而發(fā)送的數(shù)據(jù)對(duì)象。其具有經(jīng)由密碼簽名而綁定在一起的HSVLI名稱和內(nèi)容有效負(fù)載。任選地，所有內(nèi)容對(duì)象具有由內(nèi)容對(duì)象的SHA-256摘要組成的隱式終端名稱組成部分。在一個(gè)實(shí)施例中，隱式摘要不在線上傳送，但在需要時(shí)在每一躍點(diǎn)處計(jì)算。
[0030]“面”:在CCN中，面這個(gè)術(shù)語(yǔ)是接口概念的一般化形式。面可以是與網(wǎng)絡(luò)的連接，或直接與應(yīng)用程序方的連接。面可經(jīng)配置以在特定網(wǎng)絡(luò)接口上發(fā)送和接收廣播或多播包，或者使用基礎(chǔ)傳輸中