[发明专利]一种NDN网络中邻居节点发现并自动建立连接的方法

说明书

本发明涉及一种NDN网络中邻居节点发现并自动建立连接的方法，属于通信网络中路由技术领域。包括：1、各节点向同一链路的邻居节点通告自身MAC地址；2、各节点发现同一链路邻居节点MAC地址并获取邻居节点的MAC地址，邻居节点间互相确认对方存在并保持连通，根据该MAC地址创建接口；3、各节点向同一链路的邻居节点通告自身名称前缀；4、各节点发现同一链路邻居节点的名称前缀并获取邻居节点的名称前缀，邻居节点间互相确认对方存在并保持连通，根据该名称前缀添加路由建立连接。所述方法不需要手动键入命令建立连接，确保上层协议能够正常启动获取邻居节点信息，能够有效提高网络拓扑初始化运行速率。

技术领域

本发明涉及一种NDN网络中邻居节点发现并自动建立连接的方法，属于通信网络中路由技术领域。

背景技术

命名数据网络(Named Data Networking，NDN)蕴含了未来互联网变革性的研究，保留了细腰沙漏模型，力求从协议架构设计上解决TCP/IP设计的诸多不适应性。IP网络传输受两端的位置限制，传输协议需绑定地址以确定通信会话，地址变化就会导致会话中断，无法很好地满足移动性要求，并且由生产者驱动数据消费的通信模式，对于复杂的网络拓扑适应性差；IP网络的中间路由器只进行数据转发，无法对数据对象直接缓存，无法实现对数据的高度复用。NDN以内容为中心的位置无关传输机制，使通信过程基于“请求内容—获得内容”，将拓扑位置与节点标识分离，逐跳的报文包转发机制使NDN不依赖连接会话；NDN路由器可以对内容缓存，提高了内容共享效率。

NDN本身支持多路径路由，使用类似于IP路由的方式进行路由计算，但并不只是生成一个单一最短路径，而是对可用的下一跳接口排名，按照顺序把它们添加到转发信息表(Forwarding Information Base，FIB)中。命名数据链路状态路由协议(Named-data LinkState Routing protocol，NLSR)，使用NDN的兴趣包(Interest)和(签名的)数据包(Data)来交换路由信息。NDN网络节点公告自身名称前缀，该名称前缀涵盖了其愿意提供的数据。名称前缀公告通过路由协议在网络中传播，随之增值，邻居节点根据收到的路由公告建立FIB。邻居节点的路由信息通过链路传播，每个路由建立一个完整的网络拓扑来计算路由路径，本质上就是为NDN的转发策略提供一个基于名称的多路径路由表。

获取网络中邻居节点的有效数据的前提是邻居节点之间创建接口并建立连接。尽管已经实现手动键入命令创建和配置接口，且NLSR可从NDN转发进程(NDN ForwardingDaemon，NFD)获取包含有关所有接口的信息数据集并扫描此信息配置邻居节点，但是当网络拓扑结构庞大时，以手动键入命令的方式进行创建接口和建立连接，节点配置的复杂度提高，整个网络拓扑从初始化建立到运行的速度会减慢，进而造成同一链路邻居节点之间有效数据获取效率低。因此，必须提出一种NDN网络中邻居节点发现并自动建立连接的方法，实现网络节点的自动配置，提高网络拓扑初始化运行速率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有NDN网络节点缺乏自动配置导致网络拓扑初始化运行速率有待提升这一技术现状，提出了一种NDN网络中邻居节点发现并自动建立连接的方法。

所述NDN网络中邻居节点发现并自动建立连接的方法涉及的定义如下：

定义1、地址通告数据帧：为单个局域网中各节点作为对地址请求帧的应答而发出的单播数据帧，或者当本地节点的MAC地址发生变化，用于MAC地址发现而周期性发出的广播数据帧；

定义2、地址请求数据帧：为单个局域网中各节点为得到同一链路邻居节点MAC地址而发出的单播数据帧；

定义3、名称前缀通告数据帧：作为对名称前缀请求帧的应答而发出的单播数据帧，或者当本地节点的名称前缀信息发生变化，用于名称前缀发现而发出而周期性发出的广播数据帧；

定义4、名称前缀请求数据帧：指单个局域网中各节点为得到同一链路邻居节点名称前缀参数而发出的单播数据帧；