一、前言abstract:
互联网已经发生了很大的变化,从以前的以host为中心的端到端的通信网络转向了以接受端驱动的内容获取的网络。针对这一变化,人们提出了ICN网络构架。
ICN Cache与传统网络Cache(Web Caching and CDN Caching)相比一些新的特点是:
1、 缓存对各种应用(Application)是透明的
2、 缓存普遍存在于网络中
3、 被缓存的内容更加细粒度
同时,这些显著的特性给ICN Caching技术提出了更多新的挑战
本文的焦点主要是在减少缓存备份和提高内容的可用性上面,这篇文章陈述了对解决这些新的挑战的一些综合性研究,同时也提出了一些有趣的和富有挑战性的研究方向。
二、序言Introduction:
在过去的几年里互联网流量高速增长,这主要归因于获取内容的应用,其中vedio traffic 占80%左右,为了应对internet使用的变化,ICN网络架构被提了出来。像DONA、CCN、Netinf和PRISP。这些结构的一个显著优点就是:能够很好的支持扩展和高效的内容获取,同时也能增强内容的移动性和安全性。
在ICN的世界里,用户并不关心所获取的内容从何而来,他们只关心内容是什么,ICN的哲理就是将内容变成网络里的第一级公民了,从而取代以IP为中心的网络。ICN将内容与位置解耦(IP),通过统一的内容名字来对请求内容进行定位和路由。
为了减缓流量的迅速增长给网络带宽带来的压力,ICN中一种普遍的做法就是在全网内提供透明和普遍存在的缓存,在形式上来增加内容的分布,同时,提高网络资源的使用率。虽然缓存技术在现在是一种非常有用的减少带宽消耗工具,但是由于缺乏对同一Object的唯一标识方法,使得运用缓存来解决这问题变得比较困难。因此,现有的缓存技术并不能直接运用在ICN缓存上面。
三、ICN缓存特性
1、缓存的透明性
在传统网络里,由于存在域(domain)的限制,同一内容在不同的Domain里面就会被认为是不同的内容,因此网络中会有很多内容相同的副本。为了解决这一问题,在ICN的缓存机制中,使用统一一致的命名规则来标识内容,同时,这些内容也有self-certifiable和简单的安全检验。但是统一的命名规则仍有待解决。
2、Cache ubiquity
传统网络的缓存结构一般是线性或者分层树结构,而且缓存点和缓存topo也一事先形成。ICN中缓存的位置不在固定,缓存topo也从分层树发展为任意图结构。CND中根据访问量和网络结构,把内容放在网络的边缘,CND系统通过重定向和DNS解析使这些内容副本全局可用。在分层的Web缓存中,只有从请求点到内容根节点沿路的内容缓存对该请求点请求才是可用的,不在该条路径上的内容对该请求点无效。ICN缓存系统表现出了更高的动态性,但是由于比较全面的缓存topo,缓存普遍分布在全网内和内容缓存的不稳定性,全局注册系统或者路由系统会因为大量更新信息使系统的可扩展性大打则扣,另外高动态性很难维护系统缓存的一致性。
3、 Fine-granularity of cached content
ICN将缓存的级别从File-level降低为Trunk-level,提高了缓存的获取和空间的利用率。