Revolutionizing Networking Paradigms: A Comprehensive Exploration of Information-Centric Networking (ICN), Content-Centric Networking(CCNx) and Named Data Networking (NDN)
本文全面梳理 ICN、CCNx 与 NDN 的概念、原理、进展、标准及应用，阐明其以内容为中心的架构如何提升网络数据分发的效率、安全性与可扩展性。
2024-07-02 cs.NI
Efficient Multicasting in Content-Centric Networks Using Datagrams
命名数据网络（NDN）和以内容为中心的网络（CCNx）架构是以内容为中心的网络的主要方法，并且两者都需要使用兴趣（引发内容的请求）并在待决兴趣表（PIT）中维护每个兴趣的转发状态以存储每个兴趣的转发状态。迄今为止，已经假设PIT对于实现对数据平面中的多播的本地支持是必要的，使得通过使用PIT的兴趣的转发和聚合来建立多播转发树（MFT）。我们提出了一种新的方法，以内容为中心的网络的基础上，匿名数据报，提供本地支持多播，但这样做，而不需要维护每兴趣转发状态。仿真实验表明，所提出的新方法实现了相同的端到端的多播延迟，而需要的数量级更少的转发条目。
2016-08-13 cs.NI
Security, Privacy, and Access Control in Information-Centric Networking: A Survey
以信息为中心的联网（ICN）是一种新的联网范例，其取代了通信网络中广泛使用的以主机为中心的联网范例（例如，互联网、移动自组织网络），其具有以信息为中心的范例，该范例优先传送命名内容，而不考虑内容的来源。内容和客户端安全性在ICN范式中更内在，而当前以主机为中心的范式则是事后才考虑的。通过设计，ICN范式固有地支持几个安全和隐私功能，例如出处和身份隐私，这些功能在以主机为中心的范式中仍然不能有效地使用。然而，鉴于其新生，ICN范式有几个开放的安全和隐私问题，一些存在于旧范式中，一些是新的和独特的。在这篇文章中，我们调查现有的文献中的安全和隐私的研究子空间在ICN。更具体地说，我们探讨了三个广泛的领域：安全威胁，隐私风险和访问控制执行机制。我们提出了现有工作的基本原理，讨论了所提出的方法的缺点，并探讨了潜在的未来研究方向。在广泛的安全领域，我们回顾了攻击场景，如拒绝服务，缓存污染和内容中毒。在广泛的隐私领域，我们讨论了用户隐私和匿名，姓名和签名隐私以及内容隐私。ICN无处不在的缓存特性为访问控制的实施带来了一个需要特别关注的重大挑战。在这个广泛的领域，我们回顾现有的访问控制机制，包括基于防御，基于属性，基于会话，和代理重新加密的访问控制方案。我们总结了调查的经验教训和未来工作的范围。
2017-06-01 cs.CR cs.NI
BEAD: Best Effort Autonomous Deletion in Content-Centric Networking
以内容为中心的网络（CCN）的核心特征是路由器中的机会主义内容缓存。它使路由器能够通过网络内缓存副本满足内容请求，从而降低带宽利用率，减少拥塞，并改善整体内容检索延迟。网络内缓存的一个主要缺点是内容生产者不知道他们的内容存储在哪里。如果制作者希望删除其内容，这是有问题的。在本文中，我们将展示如何解决这个问题，一个协议称为BEAD（最佳努力自主删除）。BEAD通过类似于当前CCN消息的小而安全的数据包实现内容删除。我们讨论了几种方法的BEAD消息从生产者到缓存路由器不同级别的网络开销和效率。我们通过模拟评估BEAD性能，并对其属性进行详细分析。
2015-12-23 cs.NI
Boosting the Performance of Content Centric Networking using Delay Tolerant Networking Mechanisms
以内容为中心的网络（CCN）为未来的互联网架构引入了从以主机为中心到以信息为中心的通信模型的范式转变。它支持检索特定内容，而不管内容的物理位置。内容缓存和内容分发网络是解决互联网上由其设计引起的内容分发固有问题的最流行的方法。此外，间歇性连接的移动环境或破坏性网络对CCN部署提出了重大挑战。在本文中，我们考虑使用移动用户的可能性，以提高内容交付的效率。移动用户正在产生总互联网流量的很大一部分，现代移动设备有足够的存储空间来缓存下载的内容，这些内容可能也会在短时间内引起其他移动用户的兴趣。我们提出了一个分析模型的CCN框架，集成了延迟容忍网络架构到本地CCN，我们提出了大规模的模拟结果。在移动设备上缓存可以将内容检索时间缩短50%以上，而在许多情况下，从其他移动设备发送的请求的比例可以超过75%。
2018-03-01 cs.NI
Content-Priority based Interest Forwarding in Content Centric Networks
内容中心网络（CCN）是通信网络中的一个新进展，目前的研究主要集中在CCN的路由和缓存管理策略。尽管如此，其他方面，如网络级安全和服务质量也是至关重要的，这些领域迄今尚未深入讨论。本文介绍了一种在CCN路由器上处理消费者请求的兴趣转发机制。兴趣分组相对于所寻址的内容的优先级被转发，而优先级设置由内容发布者在初始化阶段期间使用交换消息的协作机制来完成，以根据内容性质来同意所有内容的优先级。具有较高优先级内容的兴趣被记录在未决兴趣表（PIT）中，并且在具有较低优先级内容的兴趣之前被转发给内容发布者。仿真结果表明，该方案的有效性，并且我们观察到优先级较高的兴趣内容比优先级较低的兴趣内容更早得到满足.
2014-10-18 cs.NI
Secure Distribution of Protected Content in Information-Centric Networking
ICN中无处不在的缓存的好处是深远的，这些功能使ICN有希望的内容分发，但它也引入了一个挑战，内容保护未经授权的访问。保护内容不被未经授权的访问需要消费者认证并且涉及传统的端对端加密。然而，在以信息为中心的网络（ICN）中，这种端对端加密使得内容高速缓存无效，因为存储在高速缓存中的加密内容对于除了知道加密密钥的用户之外的任何用户都是无用的。为了在ICN中有效地缓存加密内容，我们提出了一个受保护内容的安全分发（SDPC）方案，该方案确保只有经过身份验证的消费者才能访问内容。SDPC是轻量级的，允许消费者通过使用对称密钥加密来验证发布内容的原创性。此外，SDPC命名方案提供了防止隐私泄露的保护。通过BAN逻辑和Scyther工具验证了SDPC的安全性，仿真结果表明SDPC可以降低内容下载延迟。
2019-12-08 cs.CR cs.DC cs.NI
Toward Secure Content-Centric Approaches for 5G-Based IoT: Advances and Emerging Trends
Université de Technologie de Compiègne（贡比涅技术大学）
本文综述了物联网-5G场景中内容导向架构的安全解决方案，探讨了现有方法的局限性，并提出了轻量级和自适应的安全机制作为未来研究方向。
2025-11-26 cs.NI
Networking Group Content: RESTful Multiparty Access to a Data-centric Web of Things
将内容复制到多个目的地是物联网（IoT）中的常见用例。然而，IP组播的部署已被证明是低效的，因为它缺乏常见物联网无线电技术的第2层支持，并且它的同步端到端传输非常容易受到干扰。以信息为中心的网络（ICN）引入了可缓存内容的逐跳多方传播，这已被证明特别对于低功耗有损网络机制是有价值的。然而，即使是NDN，最突出的ICN协议，也缺乏部署。在本文中，我们将探讨如何在以信息为中心的物联网（WoT）的多方内容分发可以建立在CoAP。我们通过请求聚合和响应复制功能来增强CoAP代理，这些功能与代理缓存一起实现异步组通信。在进一步的步骤中，我们将内容对象安全性与OSCORE集成到CoAP组播代理系统中，这使得认证的真实内容的无处不在的缓存成为可能。在我们的评估中，我们将NDN与不同的CoAP部署模型进行了比较，包括我们在现实测试平台实验中以数据为中心的方法。我们的研究结果表明，基于CoAP代理的多方内容分发与NDN表现一样好，同时与互联网上已建立的CoAP物联网协议世界保持完全兼容。
2021-04-04 cs.NI
CCNCheck: Enabling Checkpointed Distributed Applications in Content Centric Networks
我们认为，在内容为中心的网络中，分布式应用程序的检查点有效地，使它能够承受瞬时故障的问题。我们提出了CCNCheck，一个系统，使发送方优化的方式检查点分布式应用程序在CCN的，并提供了一个有效的机制，在这样的应用程序的故障恢复。CCNCheck的检查点机制是DMTCP存储库的一个分支，CCNCheck能够运行任何用C/C++语言编写的分布式应用程序。
2015-06-01 cs.DC cs.NI
Enabling Correct Interest Forwarding and Retransmissions in a Content Centric Network
我们发现，在名称数据网络（NDN）和原来的内容为中心的网络（CCN）架构中使用的机制可能无法检测到兴趣循环，即使他们操作的网络是静态的，没有故障发生。此外，我们表明，没有正确的利益转发策略可以定义，允许兴趣聚合，并试图通过识别利益唯一检测兴趣循环。我们介绍SIFAH（策略与跳数的兴趣转发和聚合），第一个兴趣转发策略是正确的，在任何操作条件下的内容为中心的网络。SIFAH通过使转发信息库（FIB）存储到命名内容的下一跳和跳数，并且通过使每个兴趣声明所请求的内容的名称和从路由器转发兴趣到内容的跳数来操作。我们提出了使用ndnSIM模拟器比较CCN和NDN与SIFAH的模拟实验的结果。这些实验的结果说明了在CCN和NDN中聚合兴趣时未检测到的兴趣循环的负面影响，以及使用SIFAH的性能优势。
2016-03-18 cs.NI
Content-Centric Networking Using Anonymous Datagrams
使用兴趣（引发内容的请求）和在待处理兴趣表（PIT）中维护每个兴趣的转发状态是命名数据网络（NDN）和以内容为中心的网络（CCNx）架构设计的组成部分。然而，使用PIT会使网络容易受到恶意洪水攻击，并且PIT可能会变得非常大。事实证明，网络内缓存消除了对兴趣聚合的需要，并避免了PIT的使用。介绍了一种新的以内容为中心的网络（CCN-CNX）方法，该方法提供了NDN和CCNx的所有优点，通过匿名数据报消除了对PIT的使用，并且不受恶意洪水攻击的影响。路由器使用数据平面中的按需路由方法来维护到兴趣的匿名起源的路由，该按需路由方法也可以用于为数据平面中的多播提供本地支持。仿真实验表明，CCN-PDSN中所需的转发表项数量比PIT表项数量小几个数量级。
2016-03-30 cs.NI
Content-centric Routing in Wi-Fi Direct Multi-group Networks
设备到设备（D2 D）通信的附加值相当于一种高效的内容发现机制，该机制使用户能够将他们的请求导向最有可能满足他们的节点。在本文中，我们解决的实现内容为中心的路由D2 D架构的Android设备的基础上，WiFi直连，最近由Wi-Fi联盟标准化的协议。在讨论了多个D2 D组的创建之后，我们介绍了具有组内和组间双向通信的新颖范例。然后，我们提出的原语参与内容广告和请求之间的多组网络的成员。最后，我们评估我们的架构在一个真正的测试平台，涉及Android设备在不同的组配置的性能。我们还比较了利用蓝牙技术实现的结果。
2014-12-02 cs.NI
A Light-Weight Forwarding Plane for Content-Centric Networks
我们提出了CCN-DART，一种比命名数据网络（NDN）更有效的以内容为中心的网络（CCN）的转发方法，该方法用数据应答路由表（DART）代替未决兴趣表（PIT），并使用一种新的方法来消除转发循环。在使用CCN-DART的每个路由器处所需的转发状态由消费者和内容提供方之间的路由的穿过内容路由器的段组成，而不是路由器向内容提供方转发的兴趣。因此，DART的大小与兴趣遍历路由器所使用的路由的数量成比例，而不是与兴趣遍历路由器的数量成比例。我们表明，CCN-DART通过比较邻居报告的名称前缀的距离来避免转发循环，即使存在路由循环。使用ndnSIM仿真工具对CCN-DART与NDN进行比较的仿真实验结果表明，CCN-DART的存储开销减少了10到20倍。
2016-03-19 cs.NI
Optimal Storage Aware Caching Policies for Content-Centric Clouds
内容中心网络（CCN）中的高速缓存越来越多地采用基于闪存的存储。目前的闪存缓存技术存储所有文件，具有最大可能的到期日期，即文件被写入内存，以便尽可能长时间地保留它们。然而，这并没有利用CCN数据特征，其中内容通常是短暂的并且具有独特的流行度概况。使用最长保留时间在缓存中写入文件会损坏存储设备，从而缩短其使用寿命。然而，使用小的保留时间写入可能增加内容检索延迟，因为在请求文件时，文件可能已经从存储器过期。这促使我们考虑联合优化，其中我们获得用于联合最小化内容检索延迟（这是以网络为中心的目标）和闪光损坏（这是以设备为中心的目标）的最佳策略。缓存决策现在不仅涉及缓存什么，还涉及每个文件缓存多长时间。我们设计可证明的最优策略，并将其与先前的策略进行数值比较。
2016-06-23 cs.NI
Secure Personal Content Networking over Untrusted Devices
在多设备环境中，秘密共享和管理个人内容是一项具有挑战性的任务。在本文中，我们设计并实现了一个新的平台，称为个人内容网络（PCN）。我们的工作受到以内容为中心的网络（CCN）的启发，因为我们的目标是使用其名称而不是其位置来访问个人内容。PCN的独特挑战是支持安全的文件操作，如复制、更新和对分布式不受信任设备的访问控制。这项工作的主要贡献是设计和实现了一个安全的内容管理平台，支持安全更新，复制和细粒度的内容为中心的文件访问控制。此外，我们通过CCNx骨架上的原型实现证明了其可行性。
2015-06-01 cs.CR cs.NI
inbaverSim: An OMNeT++ Model Framework for Content Centric Networking
今天的网络主要用于移动内容。为了满足这一要求，引入了信息中心网络（ICN）。ICN的主要架构之一是内容中心网络（CCN）及其衍生物命名数据网络（NDN）。CCN在互联网工程任务组（IETF）中标准化，并设想随着时间的推移取代当前的互联网。为了评估CCN的大规模部署，在OMNeT ++中开发了一个称为inbaverSim的模型框架。这项工作提出了这个模型框架的体系结构，连同使用模型框架的一个例子评估。该代码是开源的，可在GitHub上获取。
2021-09-30 cs.NI cs.PF
Impact of traffic mix on caching performance in a content-centric network
对于一个现实的流量组合，我们评估的命中率达到了两层缓存层次结构，旨在减少互联网带宽的要求。该模型确定了四种主要类型的内容，网络，文件共享，用户生成的内容和视频点播，区分他们的流量份额，他们的人口和对象的大小和他们的受欢迎程度分布。结果表明，在接入路由器缓存视频点播提供了一个非常有利的带宽内存权衡，但其他类型的内容可能会更有效地处理在非常大容量的存储设备的核心。评估基于LRU缓存性能的简单近似值，该近似值在相关配置中证明非常准确。
2012-02-01 cs.NI
Characterizing Interest Aggregation in Content-Centric Networks
命名数据网络（NDN）和内容中心网络（CCN）架构提倡兴趣聚合作为减少端到端延迟和带宽消耗的手段。为了实现这些好处，利息汇总必须通过待处理利息表（PIT）来实现，PIT的大小以传入利息的速度增长，最终可能会破坏其最初的目的。提供了一个全面的分析的兴趣聚集机制，使用数学参数支持广泛的离散事件模拟结果。我们提出了一个简单而准确的分析框架，用于表征在LRU缓存中的兴趣聚合，并使用我们的模型来开发一个迭代算法，以分析在互连的缓存网络中的兴趣聚合的好处。我们的研究结果表明，在现实的假设下，一个微不足道的一小部分的系统中的利益受益于聚合，妥协的有效性使用PIT作为一个组成部分的内容为中心的网络。
2016-03-25 cs.NI
Variation of "The effect of caching on a model of content and access provider revenues in information-centric networks"
这是[10]双边市场模型的一个变体：需求D在[10]的（16）中的\tilde{D}中是凹的。因此，在[10]的（5）中和定理2之后，取参数情况0 < a <1。因此，需求D在价格p上是递减的和凹的，所以效用（U=pD）在价格上也是凹的。此外，在附录A和附录B中还使用了一个更简单的说明性需求-响应模型。
2014-06-12 cs.NI
Information-Centric Wireless Networks with Virtualization and D2D Communications
无线网络虚拟化和以信息为中心的网络（ICN）是下一代无线网络的两个有前途的技术。虽然已经有一些优秀的工作集中在这两个技术，设备到设备（D2D）通信还没有被研究在以信息为中心的虚拟蜂窝网络。同时，移动设备中的内容缓存由于在D2D辅助的蜂窝网络中节省的回程消耗或减少的传输延迟而引起了极大的关注。然而，当涉及到多运营商场景时，经由D2D通信在不同运营商之间进行直接内容共享通常是不可行的。在这篇文章中，我们提出了一种新的以信息为中心的虚拟化蜂窝网络框架与D2D通信，使不仅在空中的内容缓存，但也运营商之间的移动设备之间的内容共享。此外，我们描述了建议的框架中的关键组件，并提出了它们之间的相互作用。此外，我们纳入并制定内容缓存策略的资源分配优化，最大限度地提高移动虚拟网络运营商（MVNOs）的总效用，通过缓存流行的内容在移动设备。仿真结果表明，所提出的框架和方案的有效性与不同的系统参数。
2016-12-23 cs.NI
Backscatter from the Data Plane --- Threats to Stability and Security in Information-Centric Networking
以信息为中心的网络建议吸引了很多注意力，在正在进行的搜索未来的通信模式的互联网。用面向数据的发布/订阅服务取代主机到主机的连接，从概念上简化了内容分发和身份验证，同时消除了当今互联网中常见的终端主机上不必要流量的威胁。然而，当前的内容路由方法严重依赖于数据驱动的协议事件，从而在底层路由基础设施中引入了控制与数据平面的强耦合。本文从理论和实际实验两个方面分析了内容分发系统的稳定性和安全性所面临的威胁。我们推导出状态资源和路由器的性能之间的关系，并演示了如何在实践中滥用这种耦合。我们讨论了当前发展状态下出现的新攻击向量，以及缓解这些攻击向量的可能性和限制。
2012-09-02 cs.CR cs.NI
Practical Accounting in Content-Centric Networking (extended version)
以内容为中心的网络（CCN）是一种新的网络架构，旨在解决当前基于IP的互联网的一些关键限制。它的主要功能之一是网络内内容缓存，允许路由器为内容请求提供服务。尽管提高了带宽利用率并降低了流行内容检索的延迟，但网络内内容缓存无法为生产者提供收集有关网络缓存请求并随后提供的内容的信息的手段。这些信息往往是会计工作所必需的。在本文中，我们设计了一些不同程度的消费者，路由器和生产者参与的安全会计计划。接下来，我们确定和分析性能和安全性的权衡，并表明，具体的每消费者的会计是不可能的路由器缓存的存在，没有应用程序特定的支持。然后，我们推荐一些对CCN架构有简单要求的记账策略。最后，我们的实验结果表明，本机和安全的CCN计费形式比特定于应用程序的方法更可行和实用，对现有的架构和协议几乎没有修改。
2015-10-07 cs.NI
You Really Need A Good Ruler to Measure Caching Performance in Information-Centric Networks
以信息为中心的网络是在互联网上分发内容的一个有趣的新范例。它们带来了许多研究挑战，例如按名称寻址内容，保护内容以及内容的广泛缓存。缓存在研究界引起了很多关注，但很多工作都受到了对衡量缓存性能的不同指标的理解不足的影响。在本文中，我们不仅提出了一个全面的概述不同的缓存度量，已提出的信息为中心的网络，但也提出了耦合因子作为一个新的度量，以捕捉内容流行度和网络拓扑之间的关系。正如我们所示，许多常用的指标有几个故障模式，在很大程度上被忽略的文献。我们确定这些问题，并提出补救措施和新的指标，以解决这些故障。我们的工作强调了以信息为中心的缓存和“传统”缓存网络之间的根本差异，并且我们证明了系统了解以信息为中心的缓存的指标的必要性。我们还讨论了如何实验工作时，应该做评估网络的缓存。
2016-08-07 cs.NI
A Query-based Routing Table Update Mechanism for Content-Centric Network
由于多媒体、在线购物、物联网（IoT）和5G等网络应用的普及，在以内容为中心的网络（CCN）中，路由器中缓存的内容经常被替换。通常，高速缓存未命中会导致大量传播的数据包无法获得所需的内容，从而恶化网络拥塞并延迟消费者的响应时间。为了解决这个问题，提出了许多缓存策略和路由策略。本文提出了一种基于查询的路由表更新机制，以提高路由表的准确性。通过在兴趣包中添加额外的查询内容，我们的方法实时探索路由器中缓存的内容，并相应地更新路由表。本文使用一个通用的网络模拟器，ndnSIM，比较基本的CCN和我们的方法。实验结果表明，该方法改善了消费者的响应时间和网络拥塞，并与一般的转发策略兼容。
2021-06-21 cs.NI
Content-Centric Networking at Internet Scale through The Integration of Name Resolution and Routing
我们介绍了CCN-RAMP（路由到匹配前缀的邻居），一种新的方法，以内容为中心的网络。CCN-RAMP提供了命名数据网络（NDN）和内容中心网络（CCNx）的所有优点，但消除了使用未决兴趣表（PIT）或查找大型转发信息库（FIB）列表名称前缀以转发兴趣的需要。CCN-RAMP使用小型转发表，列出兴趣的匿名来源和名称前缀的位置。这样的表不受网络泛洪攻击的影响，并且比用于列出Internet中IP地址范围的FIB小。我们表明，CCN-RAMP不会发生转发循环，并且利益流通过NDN和CCNx使用大型FIB维护的相同路由。仿真实验结果表明，基于ndnSIM的CCN-RAMP与NDN相比，CCN-RAMP对转发状态的要求要小几个数量级，且性能更优。
2016-08-16 cs.NI
Distributed Consensus in Content Centric Networking
本文提出在内容中心网络中基于 PAXOS 算法实现分布式共识，设计了基于 Interest/Content Object 和 Push 的两类协议，并分别适配 CCNx 0.x 与 1.0 命名规则。
2023-10-26 cs.NI
Responsive Content-Centric Delivery in Large Urban Communication Networks: A LinkNYC Use-Case
智能城市等大型城市通信网络是一个由设备和服务组成的生态系统，它们相互协作，解决多种问题，使最终用户、城市和环境受益匪浅。LinkNYC是一个首创的城市通信网络，旨在用提供免费公共Wi-Fi的亭式结构取代纽约市（NYC）五个行政区的所有付费电话。我们将这些网络与称为cloudlet的独立边缘云设备进行整合，并引入地理分布的内容交付cloudlet（CDC）来将流行的互联网内容存储在更靠近最终用户的地方;这在具有多样化和动态内容兴趣的环境中至关重要。提出了一个以内容为中心的交付框架，利用纽约市的人口密度和基于兴趣的网络缓存的CDC。分析表明，虽然采用多个CDC显着提高了整体网络性能，先进的缓存策略时，需要考虑增加的内容异构性。因此，我们建议流行驱动（pLFU）和基于合作（sLFU）的缓存政策在个别CDC帐户随着时间的推移用户和内容的动态。城市人口密度、多个CDC布局和更智能的缓存技术的融合有助于利用以内容为中心的城市通信网络的最终优势，并显著提高整体网络性能和响应能力。我们提出的解决方案使用LinkNYC作为用例进行验证。
2018-05-31 cs.NI
Mobility-Aware Caching for Content-Centric Wireless Networks: Modeling and Methodology
随着移动服务从“以连接为中心”的通信向“以内容为中心”的通信转变，以内容为中心的无线网络作为发展当前网络架构的有前途的范例而出现。在无线边缘（包括基站（BS）和用户终端（UT））处缓存流行内容提供了减轻回程链路上的沉重负担以及降低延迟和部署成本的有效方法。与有线网络相比，以内容为中心的无线网络（CCWN）的一个独特特征是移动用户的移动性。虽然在缓存设计中的现有工作很少考虑用户移动性，但用户移动性包含各种有用的辅助信息，可以利用这些信息来提高BS和UT处的缓存效率。在本文中，我们提出了一个通用的框架，在CCWN的移动性感知缓存。用户的移动模式，是有用的内容缓存的关键属性将首先确定，然后将提出不同的设计方法，移动感知缓存。此外，将提供两个设计实例来详细说明所提出的框架，并将确定有趣的未来研究方向。
2016-05-12 cs.IT cs.NI math.IT
Content-Centric and Software-Defined Networking with Big Data
许多团体已经研究了诸如内容中心网络（CCN）和软件定义网络（SDN）的新型网络架构的应用以构建未来的互联网。另一项新兴技术大数据分析也赢得了学术界和工业界的广泛关注。关于云计算网络、SDN和大数据已经有了很多精彩的研究，但在传统文献中都是单独讨论的。在本文中，我们提出了一种新的网络范式，以联合考虑CCN，SDN和大数据，并提供了架构内部数据流，大数据处理和用例，表明其优点和适用性。仿真结果显示，所提出的网络范例的潜在好处。我们将这种新的范例称为数据驱动网络（DDN）。
2016-11-19 cs.NI
Improving performance of content-centric networks via decentralized coded caching for multi-level popularity and access
本研究将去中心化编码缓存（DCC）集成到内容中心网络（CCN）架构中，提出适配用户访问权限的差异化编码策略及路径重编码机制，有效提升了网络吞吐量与缓存命中率，降低了交付延迟。
2025-08-02 cs.NI
Memory Efficient Forwarding Information Base for Content-Centric Networking
内容中心网络（Content-Centric Networking，CCN）是未来互联网的一种新模式，其中内容通过分层组织的名称进行寻址，目标是取代TCP/IP网络。与IP地址不同，名称具有任意长度，并且大于IPv4地址的四个字节。CCN中的一个重要数据结构是转发信息库（FIB），其中名称的前缀与转发面一起存储。长前缀会给内存受限的物联网（IoT）设备带来问题。在这项工作中，我们得出了物联网中FIB的要求，并调查了可能的解决方案。我们调查，设计和比较基于哈希和布卢姆过滤器的FIB的内存效率的解决方案。对于大量的前缀和平均分布的前缀的面孔，我们建议FIB实现基于布卢姆过滤器。在所有其他情况下，我们建议使用散列实现FIB。
2017-06-14 cs.NI
Effects of Content Popularity on the Performance of Content-Centric Opportunistic Networking: An Analytical Approach and Applications
设想移动用户利用他们的便携式设备之间的直接通信机会，以便丰富他们可以通过蜂窝或WiFi网络访问的服务集。在对等体之间共享共同感兴趣的内容或提供对资源或服务的访问可以增强移动节点的能力，卸载蜂窝网络，并向没有互联网访问的节点传播信息。兴趣模式，即有多少节点对每个内容或服务感兴趣（流行度），以及有多少用户可以提供内容或服务（可用性），影响预期应用程序的性能和可行性。在本文中，我们建立了一个分析框架，研究这些因素的延迟和成功概率的内容/服务访问请求通过机会通信的影响。我们还将我们的框架应用于移动数据卸载问题，并为优化其性能提供见解。我们验证我们的模型和结果，通过现实的模拟，使用真实的机会网络的数据集。
2016-01-20 cs.NI
Enabling Information Centric Networks through Opportunistic Search, Routing and Caching
内容分发网络在当今的互联网中无处不在。内容分发网络的示例包括对等网络（P2P）、内容分发网络（CDN）和信息中心网络（ICN）。在本文中，我们提出了一个新的系统设计信息中心网络，利用机会搜索，路由和缓存。我们的系统设计是基于一个分层的分层结构。使用随机遍历来查找每个层内的内容，并且跨层的网关用于将请求定向到位于顶层的服务器，如果在较低层中没有找到内容副本，则访问顶层的服务器。然后，我们提出了一个模型来分析系统考虑。该模型产生的指标，如平均时间找到一个内容和托管人所经历的网络拓扑结构的函数的负载。使用该模型，我们确定这两个指标之间的权衡，并数值显示如何找到随机游走的最佳生存时间。
2013-10-30 cs.NI
UtilCache: Effectively and Practicably Reducing Link Cost in Information-Centric Network
在信息中心网络（ICN）中，通过优化内容放置来最小化总链路成本在有效性和实用性方面都具有挑战性。为了获得更好的性能，除了内容流行度之外，还应该考虑由缓存未命中引起的上游链路成本。为了使其更加实用，内容放置策略应该是分布式的、自适应的、具有低协调开销以及低计算复杂性的。在本文中，我们提出了这样的内容放置策略，UtilCache，这是有效的和实用的。UtilCache与任何缓存替换策略兼容。当缓存替换策略倾向于保持流行的内容，utilCache达到低链接成本。在实用性方面，UtilCache由于捎带了协作消息而引入的协调开销很小，其计算复杂性主要取决于内容替换策略，这意味着它在与LRU一起工作时可以是O（1）。评估证明了UtilCache的有效性，因为它比当前的ICN设计节省了近40%的链路成本。
2018-11-14 cs.NI
Multipath forwarding strategies in Information Centric Networks with AIMD congestion control
在信息中心网络（ICN）中，内容可以在多个节点中复制。因此，可以遵循多于一个路径以到达相同的内容，并且有必要决定在每个网络节点中要选择的接口以向这样的多个内容容器转发内容请求。多路径转发策略定义了如何执行此选择。在本文中，我们提出了一个通用的分析模型来评估多路径转发策略的ICN内容交付，其拥塞控制的性能的影响如下接收器驱动的，基于丢失的AIMD计划。我们使用该模型来理解到目前为止文献中提出的ICN多路径转发策略的行为，并设计和评估一种新的策略。所考虑的多路径转发策略也评估在一个现实的网络设置，通过使用PlanetLab测试床。
2014-12-06 cs.NI
Content Delivery Latency of Caching Strategies for Information-Centric IoT
网内缓存是以信息为中心的网络（ICN）的一个核心方面。它可以在整个网络上快速分发内容，减轻内容制作者的压力，减少内容交付延迟。ICN已经成为物联网（IoT）中使用的一个有前途的候选者。然而，物联网设备在严格的限制下运行，最明显的是有限的内存。这意味着节点不能不加区别地缓存所有内容;相反，需要一种缓存策略来决定缓存哪些内容。此外，物联网空间中的许多应用程序对时间敏感;因此，需要找到一种缓存策略，以最大限度地减少内容请求和交付之间的延迟。在本文中，我们评估了一些ICN缓存策略，在物理测试床中使用物联网设备减少延迟和跳数。我们发现，网络的拓扑结构，从而用于生成转发信息的路由算法，有一个给定的缓存策略的性能上的显着影响。据我们所知，这是第一项关注ICN-IoT缓存中延迟效应的研究，同时使用真实的物联网硬件，也是第一项明确讨论路由算法，网络拓扑和缓存效应之间联系的研究。
2019-05-03 cs.NI
BFR: a Bloom Filter-based Routing Approach for Information-Centric Networks
定位所需的内容是以信息为中心的网络（ICN）的主要挑战之一。这个过程被称为内容发现。为了促进内容发现，在本文中，我们专注于命名数据网络（NDN），并提出了一种新的路由方案的内容发现，称为基于布隆过滤器的路由（BFR），这是完全分布式的，面向内容的，拓扑结构不可知的域内级别。在BFR中，源服务器使用Bloom过滤器通告其内容对象。我们比较了所提出的BFR的性能与洪水和最短路径的内容发现方法。BFR在平均往返延迟方面优于其同行，同时对来自Bloom过滤器的误报非常鲁棒。此外，BFR比最短路径路由对拓扑变化的鲁棒性更强。BFR的性能大大优于洪泛，并执行几乎等同于最短路径路由的数据检索和转发利益的总通信开销的归一化通信成本。所有三种方法实现相似的平均命中距离。在BFR中用于内容广告的信令开销比在最短路径方法中用于计算最短路径的信令开销低得多。最后，BFR需要很小的存储开销来维护内容广告。
2017-02-01 cs.NI
The Price of Updating the Control Plane in Information-Centric Networks
我们正在研究信息中心网络中控制平面和数据平面之间的接口的一些基本特性。我们试图评估这两个平面之间的流量的基础上，允许在控制平面中的网络状态表示的可接受的失真的最低水平。我们将我们的框架应用于内容分发，并查看如何计算在控制平面中维护内容位置的开销。这是重要的，以评估面向内容的网络架构：我们确定的情况下，更新内容路由的控制平面的成本cumulms获取附近的副本的好处。我们还展示了如何将成本与对等流量和运营商驱动的CDN的内部流量相关联时，最大限度地减少此开销的成本。
2014-06-05 cs.NI
A Content-based Centrality Metric for Collaborative Caching in Information-Centric Fogs
以信息为中心的雾计算使终端用户附近的众多节点能够提供存储，通信和计算，而不是在云中。在雾网络中，节点彼此直接连接，以便尽可能在本地获取内容。由于网络的拓扑结构直接影响节点的连通性，因此已经有一些工作来计算网络拓扑结构中每个节点的图中心度。然后使用中心性来区分雾网络中的节点，或者将一些节点优先于其他节点以参与缓存雾。我们认为，对于以信息为中心的雾计算方法，图中心性不是一个合适的度量。实际上，具有低连接性的缓存大量内容的节点可以在网络中提供非常有价值的角色。为了捕捉这一点，我们引入了基于内容的中心性（CBC）度量，该度量考虑了节点与网络提供的内容的连接程度，而不是与网络中的其他节点的连接程度。为了说明考虑基于内容的中心性的有效性，我们使用这个新的度量的协作缓存算法。我们比较了典型的基于中心性，非中心性和非协作缓存机制的协同缓存的性能。我们的模拟实现CBC的三个实例的大规模现实的网络拓扑结构，包括2,896个节点，三个内容复制级别。结果显示，CBC的性能优于基准缓存方案，并且平均缓存命中率提高了大约3倍。
2017-05-03 cs.NI
Low-Latency and Fresh Content Provision in Information-Centric Vehicular Networks
本文从移动边缘缓存的角度研究了信息中心车辆网络（ICVNs）的内容服务提供问题，考虑了动态驾驶相关的上下文信息。为了提供最新的信息与低延迟，两个方案被设计用于高速缓存更新和内容交付在路边单元（RSU）。路边单元中心（RSUC）方案通过带宽分割来并行缓存更新和内容递送，其中缓存的内容项以循环方式定期更新。请求自适应（ReA）方案根据用户请求以一定概率更新缓存的内容项。这两种方案的性能进行了分析，从而得出的平均年龄的信息（AoI）和服务延迟的封闭形式。令人惊讶的是，AoI延迟权衡并不总是存在，频繁的缓存更新会降低这两种性能。因此，RSUC和ReA方案被进一步优化以平衡AoI和延迟。在SUMO和OMNeT++仿真器上进行了大量的仿真，结果表明，所提出的方案在保证内容新鲜度的同时，可以将服务延迟降低80%.
2020-05-09 cs.IT cs.NI math.IT
NetCodCCN: a Network Coding approach for Content-Centric Networks
以内容为中心的网络（CCN）自然支持多路径通信，因为它允许同时使用多个接口（例如LTE和WiFi）。当考虑多个源和多个客户端时，应该确定分发树的最佳集合，以便最佳地使用所有可用接口。这不是一个微不足道的任务，因为它是一个计算密集的过程，应该集中完成。通过采用网络编码，可以消除对中央协调的需要，这也提供了对错误的改进的弹性和大的吞吐量增益。在本文中，我们提出了NetCodCCN，在CCN中集成网络编码的协议。与以前提出在CCN中启用网络编码的作品相比，NetCodCCN允许兴趣聚合和兴趣流水线，这减少了数据检索时间。实验结果表明，该协议导致显着改善的内容检索延迟相比，原来的CCN。我们的研究结果表明，使用网络编码增加了鲁棒性的损失，并允许更有效地利用可用的网络资源。在各种网络场景中的内容检索的性能增益进行了验证。
2015-12-01 cs.NI
A Chunk Caching Location and Searching Scheme in Content Centric Networking
内容中心网络（CCN）是围绕内容分发和检索的新网络基础设施，从主机地址转移到命名数据。每个云联网路由器都有一个缓存来存储它所传递的数据块，因此数据块放置的缓存策略对整个云联网的性能有很大的影响。提出了一种CCN层次结构下的隐式协调块缓存定位和搜索方案。在CLS中，在服务器和叶子路由器之间的路径上缓存的块的副本最多有一个。这个副本通过请求被向下拉一级到叶子路由器，或者通过缓存回收被向上推一级到服务器。因此，可以在整个CCN中存储更多样化的内容并提高网络性能。另外，为了减少服务器工作负载和文件下载时间，创建了块的缓存跟踪，以指导以下请求在哪里找到块。已经进行了广泛的测试台实验，以评估所提出的计划在广泛的性能指标。实验结果表明，该方案优于现有算法。
2017-01-10 cs.NI
Living in a PIT-less World: A Case Against Stateful Forwarding in Content-Centric Networking
以信息为中心的网络（ICN）是一个最近的范例，声称可以减轻当前基于IP的互联网架构的一些限制。ICN的核心是命名和可寻址的内容，而不是主机或接口。以内容为中心的网络（CCN）是一个著名的ICN实例，与同样受欢迎的学术兄弟命名数据网络（NDN）共享基本架构设计。CCN避开源地址，并为每个内容请求（称为兴趣）创建一次性虚拟电路。当兴趣被转发时，它在中间路由器中创建状态，并且使用该状态通过反向路径传递所请求的内容。尽管有状态转发平面在效率和对某些类型攻击的弹性方面可能是有益的，但这尚未通过现实实验得到决定性的证明。由于保持按兴趣状态使路由器操作复杂化并且使基础设施容易受到路由器状态耗尽攻击（例如，当前没有针对兴趣泛滥攻击的有效防御），应当重新检查CCN中的有状态转发平面的价值。在本文中，我们将探讨有状态转发平面的假定优点和各种问题。然后，我们认为它的好处充其量是不确定的，它不应该是一个强制性的CCN功能。为此，我们提出了一种新的无状态CCN架构，它几乎提供了有状态设计的所有功能，而不会让人头痛。我们分析所提出的架构的性能和资源需求，通过实验。
2015-12-24 cs.NI
Exploring the Memory-Bandwidth Tradeoff in an Information-Centric Network
一个以信息为中心的网络应该通过利用有利的内存带宽权衡来实现显著的经济效益：将流行内容的副本存储在用户附近比在互联网上反复获取这些内容更便宜。我们评估了一些简单的缓存网络结构的内容目录的大小和流行度分布的现实假设下，这种权衡。推导出的成本公式揭示了各种成本、流量和容量参数的相对影响，从而可以对未来可能的网络架构进行评估。我们的研究结果表明，将未来的互联网设想为一组松散互连的本地数据中心，而不是像今天这样的网络，其中路由器由有限容量的内容存储增强，这可能更有意义。
2013-09-20 cs.NI
On Content-centric Wireless Delivery Networks
社交媒体的流量和移动连接的便利性已经产生了一种移动数据现象，预计在可预见的未来，这种现象将压倒移动蜂窝网络。尽管4G/LTE的出现，无线数据的增长率已经远远超过了移动网络的容量增长。需要一种全新的设计模式来应对不断增长的无线数据挑战。在这篇文章中，我们调查的问题，大量的内容交付的无线网络，并提出了一个系统的观点，内容为中心的网络设计及其潜在的挑战。为此，我们首先回顾了信息中心网络（ICN）的一些最新进展，它提供了媒体内容如何在网络上标记，分发和放置的基础。然后，我们制定的内容交付任务到一个内容速率最大化的问题，在共享无线信道，对比传统的智慧，试图增加单播系统的比特率，最大化的内容交付能力与固定量的无线资源。这个概念上简单的变化使我们能够利用“内容多样性”和“网络多样性”，通过利用丰富的计算源（通过应用层编码，推送和缓存等）。在现有的无线网络中。接着描述实现用于内容递送的无线网络众包的网络架构，接着是涵盖以上概念的示范性校园无线网络。
2014-10-20 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Caching and Pricing Strategies for Popular Content in Information Centric Networks
我们开发了一个分析框架，在一个信息中心网络（ICN），包括访问ICN，过境ICN和内容提供方的流行内容的分发。使用广义Zipf分布模型的内容流行度，我们设计了一个博弈论的方法来共同确定缓存和定价策略，在这样的ICN。在访问和中转ICN的缓存成本与流行程度成反比的假设下，我们证明了ICN中的纳什缓存策略是0-1（全或无）策略。此外，对于对称访问ICN的情况，我们证明了纳什均衡是唯一的，并且缓存策略（0或1）由内容流行度的阈值（由Zipf概率度量反映）确定，即，比阈值更流行的所有内容都被高速缓存。我们还表明，由此产生的阈值的访问和过境ICN，以及所有的价格可以通过分解的联合缓存和定价问题成两个独立的缓存和定价问题。
2017-01-30 cs.GT cs.NI
Throughput and Delay Scaling of Content-Centric Ad Hoc and Heterogeneous Wireless Networks
我们研究了无线缓存网络的吞吐量和延迟特性，其中用户主要感兴趣的是检索存储在网络中的内容，而不是保持源-目的地通信。假设节点均匀分布在网络区域中。每个节点都有一个容量有限的内容存储，用于缓存内容。我们提出了一个可实现的缓存和传输方案，请求者检索内容的缓存点，这是最近的欧几里德距离。我们建立的吞吐量和延迟缩放的可实现的计划，并表明，吞吐量和延迟性能的顺序最优的一类计划。然后，我们解决了缓存优化问题，并评估了Zipf内容流行度分布的网络性能，让内容类型的数量和网络规模都达到无穷大。最后，我们扩展我们的分析异构无线网络中，除了无线节点，有一些随机均匀分布在网络区域中的基站。我们表明，为了实现更好的性能，在异构网络中的顺序意义上，基站的数量需要大于节点的数量的比例的内容类型的数量。此外，我们表明，异构网络不产生性能优势，在秩序的意义上，如果Zipf内容流行度分布指数超过3/2。
2017-04-22 cs.NI
BalanceDN: Load-Balancing Allocation of Interest for Fast Discovery in Content Centric Networks
BalanceDN针对NDN内容搜索缓慢与拥塞问题，提出基于负载均衡哈希和分布式解析器分配的内容分发与定位方法，在ndnSIM中验证可显著减少网络资源消耗并实现快速内容发现。
2024-02-24 cs.NI
Network Coding Meets Information-Centric Networking
近年来，互联网中用户行为的焦点已经转向由交换和访问信息驱动。网络技术的许多进步已经通过关注交换的内容而不是交换内容的端点来利用这种变化。网络编码和以信息为中心的网络是这些技术趋势的两个例子，到目前为止，每一个都是独立开发的。本文将这些领域结合在一起，在一个新的互联网络架构的进化和探索性的设置。我们概述了以一种新颖的和增强性能的方式应用网络编码的机会，这种方式最终可能推动信息中心网络本身的发展。
2012-01-11 cs.NI
Enabling Content-Centric Device-to-Device Communication in the Millimeter-Wave Band
无线流量的增长和设备的移动性已经使核心网络严重拥塞。这一瓶颈，加上频谱稀缺，使得传统的蜂窝网络不足以传播大量内容。在本文中，我们提出了一种新的方案，通过解决分散的D2D对等体关联和天线波束宽度选择，使基于CCN的D2D网络在毫米波波段的有效初始化。所提出的方案考虑了毫米波的特性，如定向通信和阻塞敏感性。我们提出了一种启发式对等关联算法关联D2D用户使用上下文信息，包括链接稳定时间和内容可用性。通过大量的仿真，该方案在数据吞吐量和传输效率方面的性能进行了评估。仿真结果表明，该方案显著提高了网络性能，优于文献中的其他方法。
2021-04-12 cs.NI eess.SP
Q-caching: an integrated reinforcement-learning approach for caching and routing in information-centric networks
诸如视频流的内容递送是最流行的互联网应用之一。虽然非常流行，但此类应用程序的持续增长带来了新的性能和可扩展性挑战。以信息为中心的网络以内容为中心，并提出了新的解决方案，这些挑战，但也提出了新的问题，缓存和路由之间的接口。在本文中，建立在Q-路由，我们提出了一种缓存策略，即Q-缓存，它利用信息，已经收集的路由算法。Q-caching促进了网络中的内容多样性，减少了托管人的负载和客户端的平均下载时间。在程式化的拓扑结构，我们表明，Q-缓存对国家的最先进的算法的收益是显着的。然后，我们考虑的RNP拓扑结构，并表明，Q-缓存的性能是更灵活的，而与现有的算法相比，具有竞争力。
2015-12-28 cs.NI
Guidelines Towards Information-driven MobilityManagement
\emph{Information-Centric Networking}的体系结构语义带来了关于移动性管理的有趣特性：以信息为中心的网络是面向内容的、无连接的和接收方驱动的。尽管有这样的内在优势，但对节点移动的支持是基于IP解决方案的原则。然而，基于IP的解决方案是面向主机的，而以信息为中心的网络模式是面向信息的。通过遵循IP移动性管理原则，信息中心网络的一些自然移动性支持优势没有得到充分利用。本文概述了以信息为中心的网络模式如何处理当今的移动性管理，强调了当前的挑战，并提出了一套设计准则来克服这些挑战，从而将愿景转向以内容为中心的移动性管理方法。
2020-10-15 cs.NI
Cooperative Caching and Transmission Design in Cluster-Centric Small Cell Networks
小小区网络（SCN）中的无线内容缓存最近被认为是减少新兴异构蜂窝网络（HetNet）中的回程的业务和能量消耗的有效方式。在本文中，我们考虑了一个以集群为中心的SCN与合作的缓存和传输策略相结合的设计。小型基站（SBS）被分组为不相交的集群，其中集群内的缓存空间被用作一个实体。我们提出了一种组合缓存方案，其中保留一部分可用缓存空间用于缓存每个SBS中最受欢迎的内容，而剩余空间用于协作缓存不同SBS中不太受欢迎的内容的不同分区，作为增加本地内容的一种手段。内容多样性。根据所请求内容的可用性和放置，使用具有联合传输（JT）或并行传输（PT）的协作多点（CoMP）技术来向所服务的用户递送内容。使用泊松点过程（PPP）的SBS的位置分布和一个六边形网格模型的集群，我们提供了成功的内容交付的概率为位于集群中心的用户的传输方案的分析结果。我们的分析表明，传输分集和内容多样性在我们的组合缓存传输设计之间的固有权衡。我们还研究了两个目标函数的最优缓存空间分配：最大化的缓存服务性能和能源效率。仿真结果表明，该方案通过利用缓存级和信号级的合作，并适应网络环境和用户的QoS要求，实现了性能增益。
2016-01-03 cs.NI
