“命名数据网络”来了 TCP/IP会退休吗?(下)

日期: 2015-02-26 作者:David Geer翻译:邹铮 来源:TechTarget中国 英文

接上阅读《“命名数据网络”来了 TCP/IP会退休吗?》 多路径路由 在基于NDN的网络中,数据本身可以有多个位置。NDN协议将通过结合NDN路由和被称为转发策略(forwarding strategy)的机制来决定使用哪个位置以满足数据请求。NDN转发被设计为可以使用多路径路由,即在NDN路由器中,路由表条目可以制定多个输出接口。转发策略决定使用哪个输出接口。

华盛顿大学计算机科学与工程副教授兼NDN研究人员Patrick Crowley解释说:“现在NDN测试平台最常见的默认转发策略会跟踪每个接口的性能,并选择最佳性能接口,同时偶尔循环其他替代接口。” 当为数据转发NDN请求时,路由器会考……

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接上阅读《“命名数据网络”来了 TCP/IP会退休吗?》

多路径路由

在基于NDN的网络中,数据本身可以有多个位置。NDN协议将通过结合NDN路由和被称为转发策略(forwarding strategy)的机制来决定使用哪个位置以满足数据请求。NDN转发被设计为可以使用多路径路由,即在NDN路由器中,路由表条目可以制定多个输出接口。转发策略决定使用哪个输出接口。

华盛顿大学计算机科学与工程副教授兼NDN研究人员Patrick Crowley解释说:“现在NDN测试平台最常见的默认转发策略会跟踪每个接口的性能,并选择最佳性能接口,同时偶尔循环其他替代接口。”

当为数据转发NDN请求时,路由器会考虑其数据包缓冲是否已经包含所请求的数据,它最近是否转发过此数据的请求,以及它应该使用什么输出接口来转发这个请求。如果路由器的内容存储(网络内缓存)已经包含该数据,则NDN路由器可以立即发送该数据。如果所请求的数据已经在传输过程中—NDN路由器可以使用待定请求表(Pending Interest Table)来确定这一点,该路由器可以聚集对相同数据的进一步请求,并减少上游流量。

Crowley表示:“对于广播和多播,这是非常有效和自然的机制。”NDN路由器可以基于路由表来确定将所请求的数据转发到哪里,路由表这非常类似于IP路由表,不过它包含名称前缀而不是IP地址前缀。

UCLA的Zhang表示,该请求只需检索所需的数据—实际的来源并不重要,只要数据包是由原始制造者签名,这可以允许消费者确定他们得到其所请求的东西。

“该请求并不一定会发送到数据制造者,数据可以来自端点、缓存或制造者。网络会将所请求的数据从最近的位置带回来,”她解释说,“NDN可以做IP所做的一切事情,并且可以比IP做更多事情,而不需要额外的调整,例如组播交付或网络内缓存。NDN内置了这些功能,而IP需要多次跳转来支持它们。”

设计用于视频和安全

思科的Oran表示,基于NDN的网络中的路由器将有“相当大”的存储容量来支持缓存,它们将执行数据缓存,在网络中中间根据需要自动优化。

这个功能存在两个动机。其一是电影和视频在互联网内容的比重越来越大,并且它们具有海量数据。与CDN的原则类似,基于NDN的网络可以缓存更接近用户的数据,以减少中央服务器的负载,并减少等待时间。但在NDN中缓存还有另一个目的。

Oran称:“在电源和电池有限的传感器网络,你不需要总是‘唤醒’传感器。你想要传感器缓存其在网络中的读取内容,这样当有人需要这些内容时,你不需要再回到设备并再次唤醒它,耗尽电池寿命。”在网络中缓存数据,而不是在设备缓存数据,这可以有利于物联网,其中包括这样的传感器网络。

NDN支持者表示,他们的架构还可以比IP更好地保护流量,因为攻击者很容易欺骗IP地址。对于NDN,当设备接收到对命名数据请求的答复时,数据包中的数据会包含数据发布服务器的加密签名。

Crowley称:“这让接收者可以独立地核实所请求名字和所接受数据之间的关系。”

NDN真的可以取代TCP/IP吗?

然而,在学术界之外,有些网络工程师并不那么确信NDN可以取代TCP/IP。

IT咨询公司Xi Group的Ivo Vachov是具有网络背景的软件工程师,他表示:“在我看来,另一个协议栈需要很长的时间才能实现TCP/IP目前的成熟度、部署率和部署质量。”

“我不相信新的协议栈会迅速席卷整个世界,”他补充说,“人们已经投入的精力和金钱不会允许迅速采用一项新技术。底层技术栈,数据链路层技术(以太网、移动和DSL)更难以改变。这将需要一段时间我们才可以从TCP/IP转移。”

该联盟的成员承认,NDN仍然处于研究的早期阶段,现在尚不清楚它是否会取代TCP/IP。如果NDN确实会取代IP,这个过程将非常缓慢,因为对大规模互联网进行淘汰并取代的工作根本无法很快完成。

“新架构的部署模式是开始作为IP之上的覆盖网络,然后随着时间的推移,随着流量转变和经济驱动这种变化,我们会淘汰IP,并运行NDN,”思科的Oran表示,“大多数这么大的变动需要花20到30年时间。在接下来的20年,我们仍将看到IP作为互联网的主要协议之一,但如果当这个新的NDN架构受到拥护时,IP可能会作为新架构的一种传输工具。”

作为新的3层网络协议,NDN将基于数据包请求数据,这类似于HTTP协议请求URL。

华盛顿大学的Crowley表示:“HTTP已被证明非常有效,但存在大量浪费的基础设施被用于映射HTTP流量到端到端IP信道。”NDN最终可能移除对这些浪费基础设施和额外映射的需要,从而加快数据请求。

然而,新互联网协议的存在(更不用说完成)并不能保证它的成功。Vachkov指出,已经存在的其他替代选择还没有流行开来,Vachkov同时也是新保加利亚大学网络领域讲师。

他说道:“即使是像谷歌这样的公司试图推广的新互联网协议SPDY也没有成功,SPDY位于TCP/IP之上,它试图通过使用HTTP来解决问题。”

作者

David Geer
David Geer

TechTarget特约作者

翻译

邹铮
邹铮

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