边缘网络环境下基于流量分类的SDN-NDN缓存策略*

邓 欣，江凌云

（南京邮电大学，江苏 南京 210003）

0 引言

边缘网络环境中，各种异构类型的数据流量呈指数级增长。继续使用传统的基于IP 的互联网范式会导致一些不可忽视的问题，如内容检索延迟较高、单点失效以及网络拥塞激增等。而命名数据网络（Named Data Network，NDN）被认为是物联网未来体系结构的有效解决方案之一[1-2]。NDN 体系结构通过使用网内缓存能有效克服单点失效等问题，从而大大提高了网络中的数据可用性与稳定性[3]。

NDN 这种新的互联网架构采取新的通信范式，通过使用独立于位置的唯一名称，从任何授权的使用者发送一个兴趣包（NDN 消息类型）来请求数据。其中，网内缓存是NDN 的一个显著特征。数据包在返回过程中会在路径上的网元节点缓存备份，随后相同的请求可以通过这些缓存节点而不是远程服务器来满足[4]。在边缘网络环境中，若是将缓存全部放置在边缘服务器，不仅加大了服务器的资源负担，而且会造成网络内节点的存储资源浪费。而使用NDN 传统的沿路径处处（Leave Copy Everywhere，LCE）缓存策略，可以在下载路径的每个节点都缓存该内容对象的副本。这一方法虽然简洁，但是会引入较高的缓存冗余[5]。所以，在边缘网络环境中寻求简化而有效的缓存放置策略显得更为迫切。

本文的论文组织如下：第1 部分介绍研究的相关工作；第2 部分介绍基于流量分类的SDNNDN 转发机制优化；第3 部分描述基于流量分类的SDN-NDN 缓存模型；第4 部分描述仿真实验，并对结果进行讨论；最后，对本文进行总结和展望。……