A Lesson in Scaling 6LoWPAN -- Minimal Fragment Forwarding in Lossy Networks
本文评估了物联网中碎片数据报的两种转发策略：逐跳重组和直接转发碎片的最小方法。最小片段转发受到6LoWPAN中后续片段处缺乏转发信息的挑战，因此需要节点处的额外数据。我们在广泛的实验中比较了这两种方法，评估了可靠性、端到端延迟和内存消耗。与以前的工作相比，由于我们的替代设置，我们得到了不同的结果和结论。我们的研究结果表明，直接片段转发应谨慎部署，因为链路层上更高的数据包传输速率可以显着降低其可靠性，这反过来又可以进一步减少端到端的延迟，因为高度增加链路层重传。
2019-08-28 cs.NI
Resistance against brute-force attacks on stateless forwarding in information centric networking
线速发布/订阅互联网（LIPSIN）是信息中心网络（ICN）中提出的转发机制之一。它是一种基于Bloom过滤器的无状态源路由方法。然而，已经表明，LIPSIN容易受到蛮干攻击，这可能导致分布式拒绝服务（DDoS）攻击和未经请求的消息。在这项工作中，我们提出了一种新的转发方法，保持基于布隆过滤器的转发的优点，同时允许转发节点无状态地验证数据包是否已被事先授权，从而防止对转发机制的攻击。通过分析得出的攻击概率分析表明，该技术对蛮干攻击具有很高的抵抗力。
2015-07-15 cs.CR 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
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
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
ADN: An Information-Centric Networking Architecture for the Internet of Things
按名称转发数据被认为是对当前互联网架构进行以信息为中心的重新设计的一个必要方面，这使得内容访问、传播和存储更加有效。命名数据网络（NDN）和内容中心网络（CCNx）架构是这种方法的主要示例。然而，按名称转发数据会导致存储和通信复杂性，其数量级大于基于使用地址转发数据的解决方案。此外，NDN和CCNx中使用的特定算法已被证明具有许多限制。可寻址数据网络（ADN）架构是作为NDN和CCNx的替代方案引入的。ADN对于物联网（IoT）的大规模部署特别有吸引力，因为它在中继节点中需要的存储和处理远远少于NDN。ADN允许用名称来表示事物和数据，就像NDN和CCNx一样。然而，ADN并没有用命名数据转发来取代互联网的腰部，而是使用了基于地址的转发平面，并引入了一个信息平面，可以无缝地将名称映射到地址，而无需最终用户应用程序的参与。仿真结果表明，与NDN相比，ADN可以实现数量级的复杂性节省。
2017-04-20 cs.NI
Improving AODV Performance using Dynamic Density Driven Route Request Forwarding
Ad-hoc路由协议使用多种算法进行路由发现。一些使用洪泛，其中路由请求分组（RREQ）从源节点广播到网络中的其他节点。这通常会导致不必要的重传，导致网络中的拥塞和数据包冲突，这种现象称为广播风暴。本文提出了一种减少AODV路由开销的RNTR消息转发方案。这被称为AODV_EXT。并与AODV、DSDV、DSR和OLSR协议进行了性能比较。仿真结果表明，AODV_EXT协议在50个节点的网络中实现了3%的能量效率、19.5%的数据吞吐量提升和69.5%的丢包率降低。在高密度网络中实现了更高的效率，而在具有少量节点的网络中实现了边际改进。
2011-07-19 cs.NI
On the Performance of Network Coding and Forwarding Schemes with Different Degrees of Redundancy for Wireless Mesh Networks
本研究探讨的吞吐量和延迟，可以实现各种转发方案采用多路径和不同程度的冗余集中在线性网络编码。这项研究的主要贡献是一个分析框架，考虑到无线网状网络的各种方案的吞吐量和延迟建模，单播流量转发和逐跳重传采用实现可靠性。的分析框架是广义的任意数量的路径和每路径hops. Another关键的贡献的研究是评估和扩展的数值结果从分析通过NS-2模拟。我们的研究结果表明，在有显着的干扰的情况下，最好的吞吐量延迟的折衷是通过单路径转发。此外，当存在显著干扰并且网络编码采用较大的分组生成大小时，由于在解码分组生成所需的所有编码分组上聚集的到达间隔时间，网络编码比所有其他方案经历更高的延迟。
2013-09-30 cs.NI
INTCP: Information-centric TCP for Satellite Network
卫星网络正在蓬勃发展，以提供高速和低延迟的互联网接入，但传输层成为主要障碍之一。传统的端到端TCP是为地面网络设计的，不适用于容易出错、传播延迟变化和间歇性的卫星链路。因此，有必要对卫星传输层进行重新设计。本文介绍了一种新的以信息为中心的逐跳传输层设计INTCP。该协议利用缓存和请求-响应模型，实现逐跳的数据包重传和逐跳的拥塞控制。逐跳重传在跳上恢复丢失的数据包，减少重传延迟。INTCP还通过跳来控制流量和拥塞。每一跳都尽力最大化其带宽利用率并提高端到端吞吐量。高速缓存的能力使异步组播在传输层。这将节省卫星网络中宝贵的频谱资源。利用仿真的Starlink星座对INTCP的性能进行了评估。可实现1000公里以上的远距离通信。结果表明，在单播情况下，INTCP可以减少42%的单向延迟，53%的延迟抖动，并提高60%的吞吐量相比，传统的TCP。在组播场景下，INTCP可以实现超过6倍的吞吐量。
2021-12-30 cs.NI
CCN Forwarding Strategies for Multihomed Mobile Terminals
当前基于IP的网络不能充分利用数量不断增加的多宿主移动终端的能力。我们认为，以内容为中心的网络（CCN），一种新的网络架构命名的信息客体的基础上，可以填补这一空白。在本文中，我们得出的要求CCN分组转发多宿主移动终端。我们分类CCN转发策略，根据他们的能力，以满足这些要求，并提供一个现实世界的性能评估在当前的CCNx原型实现。此外，我们描述了一个先进的多路径转发策略的初步设计。
2014-12-14 cs.NI
A Scalable Mobility-Centric Architecture for Named Data Networking
以信息为中心的网络（ICN）建议通过以信息为中心的设计取代以主机为中心的设计，通过在命名级别建立通信，以接收方作为内容交付背后的驱动力来重新设计互联网。这种设计保证了向移动主机和从移动主机传送内容的巨大优势。然而，这是以增加网络开销为代价的，特别是在命名数据网络（NDN）的情况下，由于使用洪泛进行路径恢复。在本文中，我们提出了一个以移动性为中心的解决方案，以解决NDN的开销和可扩展性问题，通过引入一种新的转发架构，利用分散的服务器辅助路由基于洪泛的策略。我们提出了一个深入的研究所提出的架构，并提供示范性的结果，其吞吐量和开销性能在不同级别的流动性证明其可扩展性和有效性，相比，目前的NDN为基础的转发策略。
2014-06-27 cs.NI
CCN Interest Forwarding Strategy as Multi-Armed Bandit Model with Delays
本文将内容中心网络（CCN）兴趣转发问题看作是一个带时延的多臂强盗（MAB）问题。我们调查的瞬态行为的$\eps$ -贪婪，调整$\eps$ -贪婪和置信上限（UCB）的利益转发政策。令人惊讶的是，所有这三项政策都需要非常短的初步探索阶段。我们表明，调整后的$\eps$ -贪心算法几乎是一样好的UCB算法，目前最好的算法。我们证明了调谐$\eps$ -贪心算法的一致对数界。除了将其直接应用于CCN兴趣转发之外，具有延迟的MAB问题的新理论结果代表了机器学习学科的重大理论进展。
2012-04-02 cs.NI
On Data-centric Forwarding in Mobile Ad-hoc Networks: Baseline Design and Simulation Analysis
IP网络处理端到端通信，其中网络层路由协议保持从一个地址到另一个地址的可达性。然而，具有挑战性的环境，如移动ad-hoc网络或移动自组织网络，导致频繁的路径故障和发送方和接收方之间的变化，招致更高的分组丢失。在移动自组网中，设备到设备的稳定路径的强制路由设置和维护会导致显著的数据检索延迟和传输开销。这样的开销夸大了分组丢失流形。命名数据网络（NDN）可以避免这种延迟和开销，并显着提高整体网络性能。它通过从网络中的任何节点直接进行应用程序控制的命名数据检索来实现这一点，而不是通过协议消息交换到达特定的IP地址。然而，现有的作品缺乏任何明确或系统的分析，以证明这种说法。我们的工作分析了核心的NDN和IP架构在一个移动自组网的基线水平。大量的仿真结果表明，NDN，正确应用时，产生更低的数据检索延迟比IP，可以降低网络传输开销在大多数情况下。因此，NDN的有状态转发器可以显著提高检索速率，在网络层提供更好的权衡。这样的性能来自于它的缓存、内置多播和请求聚合，而不需要类似IP的单独路由控制平面。
2021-05-17 cs.NI
Routing and Forwarding in nTorrent using ndnSIM
BitTorrent是一种流行的点对点文件共享通信协议。它使用以数据为中心的方法，其中数据是分散的，对等体相互请求文件的片段。这个过程的各个方面类似于命名数据网络（NDN）架构，但完全是在TCP/IP网络之上的应用程序级别实现的。nTorrent是基于NDN的点对点文件共享应用程序。本项目的目标是将应用程序移植到ndnSIM上，并说明路由和转发的效果。
2018-06-22 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
Gain More for Less: The Surprising Benefits of QoS Management in Constrained NDN Networks
IP世界中的服务质量（QoS）主要管理转发资源，即，链路容量和缓冲空间。此外，以信息为中心的网络（ICN）提供了资源维度，如网络内缓存和转发状态。在受限的无线网络中，这些资源是稀缺的，由于有损无线电传输而具有潜在的高影响。在本文中，我们探讨了两个基本的服务质量（i）及时和（ii）可靠的流量转发的情况下，NDN。我们考虑的资源是转发和排队优先级，以及缓存和转发状态空间的利用率。我们对待QoS资源不仅孤立，但相关的本地节点和网络成员之间的使用。网络范围的协调基于简单的预定义QoS代码点。我们的研究结果表明，在ICN的协调QoS管理是超过其各部分的总和，并超过了QoS的影响，可以在IP世界。
2019-08-20 cs.NI
Forwarding, Caching and Congestion Control in Named Data Networks
新兴的以信息为中心的网络体系结构寻求最佳地利用带宽和存储以实现高效的内容分发。这突出了流量工程和缓存策略的联合设计的必要性，以优化网络性能，鉴于当前的流量负载和未来的流量需求。我们提出了一个系统的框架，联合动态兴趣请求转发和动态缓存的位置和驱逐，命名数据网络（NDN）架构的上下文中。该框架采用了一个虚拟的控制平面上的用户的需求率在网络中的数据对象，和一个实际的平面，处理感兴趣的数据包和数据包。我们在虚拟平面内开发分布式算法，通过动态转发和缓存实现网络负载均衡，从而最大限度地提高NDN网络所能满足的用户需求率。接下来，我们表明，拥塞控制可以最佳地结合在这个框架内的转发和缓存，以最大限度地提高用户效用网络的稳定性。在一些网络设置的数值实验表明，所得到的算法的实际飞机在高用户实用程序，低用户延迟，高速缓存命中率高的性能优越。
2016-02-26 cs.NI
Deploying an Information Centric Smart Lighting System in the Wild
在本文中，我们提出了一个基于NDN的灵巧家庭照明解决方案，其中灯光自动控制在近实时的的基础上占用和日光。我们实现了一个可靠的解决方案，使用NDN架构，利用原始的NDN功能，在推基于数据分发，组播转发通过名称前缀和兴趣过滤在应用层。在消息传递延迟方面，对基于云的方法的性能进行了基准测试。还分析了解决方案的可扩展性，提出了基于兴趣过滤的FIB可扩展性分析。最后，根据本研究，我们推荐并强调了一些可以改善可持续物联网应用NDN的要求。
2016-07-19 cs.NI
SAMBA: Scalable Approximate Forwarding For NDN Implicit FIB Aggregation
本文提出 SAMBA，一种基于近似转发的自学习方法，通过选择最接近的 FIB 字典树记录实现隐式前缀聚合，减少发现次数并保持 FIB 表较小，从而在 NDN 中实现高效且可扩展的转发。
2024-09-27 cs.NI
PPTP: Price-based Path-specified Transport Protocol for Named Data Network using Blockchain
命名数据网（NDN）作为一种潜在的未来Internet体系结构，为移动自组织网络提供了卓越的以信息为中心的体系结构支持。使用NDN作为底层协议，终端用户设备（例如，IoT设备和智能电话）形成多跳（网状）网络，其中某些设备扮演为其他设备转发分组的角色和/或充当接入互联网的网关。然而，在ad-hoc网络中的自治（自私）节点有两个不利因素转发数据包为他人：能源消耗和可能的延迟，为自己的数据。本文介绍了用于NDN的基于价格的路径指定传输协议（PPT），使用区块链作为支付平台来支持自治节点之间的资金转移，从而激励数据包转发。在PPTP中，路由器公布其预期的数据包转发价格，消费者估计成本并选择适当的内容下载路径。PPTP仍然是一个正在进行的项目，因此本文将介绍PPTP的设计原理和计划功能，并展示PPTP如何与其他现有的基于区块链的网络解决方案相关联。
2020-09-20 cs.NI
Endpoint-transparent Multipath Transport with Software-defined Networks
多路径转发包括同时使用多个路径在网络上传输数据。虽然大多数这样的技术需要端点修改，我们调查如何多路径转发可以在网络内部，透明的端点主机。使用这种以网络为中心的方法，分组重新排序成为关键问题，因为它可能导致关键的性能下降。我们提出了一个软件定义的网络架构，自动设置多路径转发，包括解决方案的重新排序和性能提高，无论是在发送端通过多路径调度算法，和接收端，通过重新排序的顺序数据包在一个专用的网络缓冲区。我们实现了一个原型与常用的技术，并评估它在仿真和真实的网络。我们的研究结果表明，一致的吞吐量提高，由于使用聚合路径容量。我们比较多路径TCP，我们表明我们的方法可以实现类似的性能，同时提供端点透明的优势。
2016-08-16 cs.NI
Smart Name Lookup for NDN Forwarding Plane via Neural Networks
名称查找是命名数据网络（NDN）中内容路由器转发平面的关键技术。为了实现高效的名称查找，重要的是在内容路由器中部署高性能的索引。到目前为止，所提出的索引表现出良好的性能，其中大部分是优化或评估从当前互联网上收集的URL，因为大规模的NDN名称还没有。不幸的是，这些索引的性能总是在查找速度，内存消耗和误报概率方面受到影响，因为在内存中检索的URL的分布可能与以内容为中心的应用程序在线独立生成的真实NDN名称的分布不同。针对这一缺陷，提出了一种基于神经网络的Pyramid-NN智能映射模型，为NDN转发平面建立一个索引LNI。LNI通过学习NDN名字在静态内存中的分布，不仅可以减少内存消耗和误报率，而且可以保证真实NDN名字查找的性能。实验结果表明，基于LNI的FIB可以减少200万个名字的内存消耗为58.258 MB。此外，由于它可以部署在SRAM上，吞吐量约为177 MSPS，很好地满足了当前网络对快速数据包处理的要求。
2022-05-24 cs.NI
Bus Trajectory-Based Street-Centric Routing for Message Delivery in Urban Vehicular Ad hoc Networks
本文主要研究城市VANET中车辆与场所之间通信的路由算法。公共汽车作为城市的基本交通工具之一，定期按固定路线运行，广泛覆盖城市街道。公交线路的轨迹可以看作是一个城市的子地图。针对公交网络的特点，提出了一种基于公交车优先的街道中心路由算法（BTSC），该算法以公交车为主要中继传递消息。在BTSC中，我们通过分析公交车出现在每条街道上的概率来建立基于公交线路轨迹的路径图。我们提出了两个新的概念，即概率的街道一致性（PSC）和概率的路径一致性（PPC），这是用来作为度量，以确定路由路径的消息传递。为了提高总线转发的机会，设计了一种基于总线的转发策略，利用蚁群优化算法（FACO）在两条中继总线之间寻找一条可靠稳定的多跳链路，以减少端到端的时延。BTSC在路由路径的选择和报文转发策略上进行了改进。仿真结果表明，该路由算法在传输速率、传输时延和网络适应性等方面具有较好的性能。
2018-04-07 cs.CR cs.NI eess.SP
Named Data Networking for Content Delivery Network Workflows
在这项工作中，我们调查命名数据网络（NDN）的架构属性和功能，如内容缓存和智能数据包转发，在内容分发网络（CDN）工作流的上下文中。更具体地说，我们评估NDN的属性PoP（存在点）PoP和PoP到设备的连接。我们使用Apache Traffic Server（ATS）平台来创建一个类似于CDN的HTTP缓存层次结构，以便将NDN与基于HTTP的内容交付进行比较。总的来说，我们的工作表明，NDN固有的属性可以使内容提供方和用户都受益。我们的实验结果表明，由于成熟的软件栈，HTTP在稳定条件下更快。然而，由于网络中的分组级缓存以及来自近上游的快速重传和来自近上游的快速重传，NDN在存在分组丢失的情况下表现更好，即使丢失率低至0.1%。我们进一步表明，NDN中的第一个字节的时间（TTFB）始终低于HTTP（HTTP中的~ 100 ms vs NDN中的~ 50 ms），这是CDN的重要要求，此外，当网络发生故障时，还支持透明的故障转移到另一个上游。此外，我们还研究了与实现无关的（实现选择可以是软件定义网络、信息中心网络或其他）网络属性，这些属性可以使CDN工作流受益。
2020-10-24 cs.NI
SRAN: Scaling NDN Routing via Map-and-Attach
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
研究NDN路由扩展性难题，提出SRAN架构，基于映射与封装原则分离可达性，扩展映射支持多播，利用NDN原生特性实现安全路由等，评估表明其转发状态随拓扑扩展且能实时适应前缀变化。
2026-08-27 cs.NI
CCIC-WSN: An Architecture for Single Channel Cluster-based Information-Centric Wireless Sensor Networks
以信息为中心的网络（ICN）及其实现的前景，命名数据网络（NDN），近年来在物联网（IoT）和无线传感器网络（WSNs）的背景下引起了广泛的关注。然而，一个全面的NDN/ICN为基础的架构设计的无线传感器网络，包括专门定制的命名方案和转发机制，还有待探讨。在本文中，我们提出了单通道基于路由器的信息中心的无线传感器网络（CCIC-WSN），一个基于NDN/ICN的框架，以满足基于簇的无线传感器网络的要求，如子节点和簇头之间的通信，新的子节点与簇头的关联，发现新关联的节点的命名空间，和子节点的移动性。通过广泛的模拟研究，我们证明了CCIC-WSN实现了71-90%的低能耗和74-96%的低数据检索延迟比最近提出的框架NDN/ICN为基础的无线传感器网络在各种评估设置。
2020-11-24 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
Edge-ICN and its application to the Internet of Things
虽然对以信息为中心的网络（ICN）的研究不断发展，但其采用似乎是一个难以捉摸的目标。在本文中，我们提出了边缘ICN：一种新的方法部署ICN在一个单一的大型网络，如网络的互联网服务提供商。尽管Edge-ICN只需要一个支持OpenFlow协议的基于SDN的网络，ICN感知节点只位于网络边缘，但它仍然提供了与干净的ICN架构相同的好处，但没有部署麻烦。此外，通过对传统流量进行加密并通过Edge-ICN节点透明地转发，所有现有应用都可以顺利运行，同时为应用提供显著优势，例如对可扩展任播、多播和多源转发的本地支持。在这种情况下，我们展示了网络边缘的拟议功能如何使基于CoAP的物联网应用程序受益。我们的测量结果表明，Edge-ICN平均而言会导致与集中式方法相同的名称解析控制平面开销，同时还使物联网应用程序能够构建在任播，多播和多源转发原语上。
2017-07-11 cs.NI
To NACK or not to NACK? Negative Acknowledgments in Information-Centric Networking
以信息为中心的网络（ICN）是一种互联网络范例，它提供了当前基于IP \nobreakdash的Internet架构的替代方案。ICN最显著的特点是它强调信息（内容）而不是通信端点。ICN中的一个重要的开放问题是网络层的否定应答（NACK）对于通知下游节点关于转发失败或对不正确或不存在的信息的请求是否有用。在良性设置中，NACK对ICN架构（如CCNx和NDN）是有益的，因为它们会刷新路由器中的状态并通知消费者。在安全性方面，NACK似乎很有用，因为它们可以帮助减轻所谓的兴趣泛滥攻击。然而，正如我们在本文中所展示的，网络层NACK也有一些令人不快的安全隐患。我们认为几种类型的NACK和讨论他们的安全设计要求和影响。我们还证明，提供安全的NACK触发生产者绑定洪水攻击的威胁。虽然我们讨论了一些潜在的对策，这些攻击，本文的主要结论是，最好避免网络层的NACK，至少出于安全原因。
2015-03-07 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
Enhanced VIP Algorithms for Forwarding, Caching, and Congestion Control in Named Data Networks
新兴的以信息为中心的网络（ICN）架构寻求最佳地利用带宽和存储以通过网络进行高效的内容分发。虚拟兴趣分组（VIP）框架已经被提出以使得能够在命名数据网络（NDN）架构内联合设计转发、缓存和拥塞控制策略。虽然现有的VIP算法表现出良好的性能，他们主要集中在最大化网络吞吐量和效用，并没有明确考虑用户延迟。在本文中，我们开发了一类新的增强算法的联合动态转发，缓存和拥塞控制的VIP框架内。这些增强的VIP算法自适应地稳定了网络，最大化网络效用，同时通过智能地利用一跳之外的VIP信息来改善延迟性能。推广李雅普诺夫漂移技术，我们证明了吞吐量最优性和功能的增强VIP算法的延迟权衡。数值实验表明，在低网络延迟和高网络效用方面，所得到的增强算法在实际平面内处理兴趣分组和数据分组的优越性能。
2016-07-12 cs.IT cs.NI math.IT
Efficient Complex Event Processing in Information-centric Networking at the Edge
以信息为中心的网络（ICN）是一种新兴的互联网架构，它提供了有前途的功能，如网络缓存和命名数据寻址，以支持边缘计算范式，特别是物联网（IoT）应用。ICN可以从复杂事件处理（CEP）中受益，CEP是一种网络内处理范例，用于指定和执行数据流上的高效查询操作。然而，由于以下原因，将CEP集成到ICN中是一项具有挑战性的任务：（1）典型的ICN架构不提供对转发和处理连续数据流的支持;（2）物联网应用通常需要较短的响应时间并需要强大的事件检测，这两者都难以使用现有的CEP系统来实现。在这篇文章中，我们提出了一种新的网络架构，称为INetCEP，用于有效的基于CEP的网络内处理，作为ICN的一部分。INetCEP通过（1）支持连续数据流的统一通信模型，（2）CEP指定数据平面中的数据处理操作的Meta查询语言，以及（3）解析指定操作的查询处理算法，在ICN中实现高效的数据处理。我们对两个物联网用例和数据集的实验结果表明，INetCEP在高工作负载下提供了非常短的响应时间，最高可达73 μs，并且在转发事件方面比最先进的CEP系统Flink快15倍以上。此外，复杂查询的交付和处理比Flink快32倍左右，比基于简单拉取的引用方法快100倍以上，同时保持100%的准确性。
2020-12-13 cs.DC 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
Towards Information-Centric Networking (ICN) Naming for Internet of Things (IoT):The Case of Smart Campus
以信息为中心的网络（ICN），特别是名称数据网络（NDN）是基于名称（内容）的网络，并将命名内容视为“一等公民”，被认为是形成未来互联网基础的理想候选人。NDN的显著特性，如命名数据自安全内容，名称库转发，网络内缓存和移动性支持，适合物联网（IoT）环境，旨在实现智能设备之间的通信，并将所有基于互联网的智能应用程序结合在一起。有了这些目标，物联网对其网络架构提出了许多研究挑战，因为它应该支持异构设备并提供可扩展性。物联网可能依赖于数十亿设备的名称和地址，并且应该智能地管理每秒产生的大量数据。物联网应用智慧校园由于诸多原因，在产业界和学术界都得到了广泛的关注。因此，要为物联网设计NDN，需要探索复杂的命名方案，这是这项工作的主要动机。在本文中，我们研究了NDN-IoT智慧校园（在连接的设备和内容方面），发现它缺乏合理的命名和寻址机制;因此，我们提出了基于物联网的智慧校园（IOTSC）的基于NDN-HNS方案（NDN-HNS）。
2017-11-28 cs.NI
Pull-based Bloom Filter-based Routing for Information-Centric Networks
在命名数据网络（NDN）中，需要路由协议来填充转发信息库（FIB）表，以便可以转发兴趣消息。要填充FIB，客户端和路由器需要一些路由信息。获得该信息的一种方法是网络节点通过每个节点通告可用内容对象来交换路由信息。基于布隆过滤器的路由方法（如BFR [1]）使用布隆过滤器（BF）来通告所有提供的内容对象，这会消耗宝贵的带宽和存储资源。这种策略是低效的，因为客户端仅请求少量的所提供的内容对象，并且它们不需要所有所提供的内容对象的内容广告信息。在本文中，我们提出了一种新的路由算法NDN称为拉式BFR服务器只广告所需的文件名。我们比较了基于拉取的BFR与原始BFR以及洪泛辅助路由协议的性能。我们的实验评估表明，拉式BFR优于原始BFR的内容广告所需的通信开销，平均往返延迟，在客户端和路由器存储内容广告所需的内存资源，以及误报对路由的影响。比较还表明，拉式BFR优于辅助路由的平均往返延迟。
2018-09-28 cs.NI
IoT Content Object Security with OSCORE and NDN: A First Experimental Comparison
新兴的物联网（IoT）通过执行协议转换的低功率有损链路和网关来挑战互联网的端到端传输。诸如CoAP或MQTT-SN之类的协议由于DTLS会话的开销而降级，DTLS会话在常见的部署中仅保护到网关的内容传输。为了通过网关和代理端到端地保护内容安全，IETF最近开发了用于受限REST式环境的对象安全性（OSCORE），该OSCORE扩展了CoAP，具有通常从信息中心网络（ICN）已知的内容对象安全特性。本文对保护请求-响应事务的协议栈进行了比较分析。我们在单跳和多跳场景下的大规模物联网测试平台上测量了CoAP在DTLS，OSCORE和以信息为中心的命名数据网络（NDN）协议上的协议性能。我们的研究结果表明，（a）OSCORE改善了CoAP在DTLS在容易出错的无线制度，由于省略了维护安全会话的开销在端点，和（b）NDN达到卓越的鲁棒性和可靠性，由于其固有的网络缓存和跳明智的重传。
2020-06-16 cs.NI
An Efficient Probe-based Routing for Content-Centric Networking
随着物联网、智慧城市、5G和边缘计算等新技术和应用的发展，传统的基于互联网协议（IP）的网络暴露出许多问题。因此，以信息为中心的网络（ICN）、命名数据网络（NDN）和以内容为中心的网络（CCN）被提出作为未来网络的替代方案。然而，与基于IP的网络不同，CCN路由是不确定的，并且由于频繁的网络内缓存替换而难以优化。本文提出了一种新的基于探测器的路由算法，探索实时网络缓存，以确保存储到最近的内容提供方的最佳路径的路由表是最新的。对有效的探测器选择、待处理兴趣表（PIT）探测器和转发信息库（FIB）探测器进行了讨论，并通过仿真分析了不同的性能指标。与基本的CCN相比，在定性分析方面，我们的方法在处理兴趣包和数据包上的额外计算开销分别为O（*）和O（*）。然而，在定量分析方面，我们的方法减少了6%的超时兴趣的数量和平均响应时间的0.6秒。此外，虽然基本CCN和我们的方法属于相同的服务质量类别，但我们的方法在实际价值方面优于基本CCN。此外，我们基于探针的方法比 * 和 * 更好。由于加快FIB更新的探针，我们的方法提供了更可靠的兴趣包路由时，占路由器故障。总之，结果表明，与基本的CCN相比，我们的基于探测器的路由方法提高了FIB的准确性，减少了网络拥塞和响应时间，从而实现了高效的路由。
2022-01-10 cs.NI
LASeR: Lightweight Authentication and Secured Routing for NDN IoT in Smart Cities
最近的文献表明，物联网（IoT）在以信息为中心的网络（ICN）模型中的扩展性要好得多，而不是当前以主机为中心的互联网协议（IP）模型。特别是，命名数据网络（NDN）项目（ICN架构风格之一）提供了物联网应用程序可利用的功能，例如状态转发，网络缓存和内置的数据来源保证。虽然已经提出了基于NDN的物联网框架，但没有一个框架能够充分和全面地解决与安全入门和路由相关的问题。此外，新兴的物联网应用（如智慧城市）需要高可扩展性，因此对NDN路由提出了新的挑战。因此，在这项工作中，我们提出并评估了一个新的，可扩展的框架，轻量级认证和分层路由的NDN物联网（ND- NoT）。我们的ns-3为基础的模拟分析表明，我们的框架是可扩展的和有效的。它支持高达40，000个节点/km 2的部署密度，平均载入收敛时间约为250秒，每个节点的开销小于20 KiB。这证明了它对新兴的大规模物联网应用（如智慧城市）的有效性。
2017-03-24 cs.NI
A Survey on Human-centric Communications in Non-cooperative Wireless Relay Networks
无线中继网络（WRN）中的数据递送的性能，诸如延迟容忍网络和设备到设备通信，严重依赖于移动节点的协作（即，用户及其携带的设备）。然而，自私的节点可能会拒绝中继数据给其他人或与他们分享他们的资源，由于各种原因，如资源限制或社会偏好。同时，行为不端的节点可以发起不同类型的内部攻击（例如，黑洞和信任相关的攻击）来破坏网络的正常运行。最近已经提出了许多机制，以建立安全和有效的通信在WRN中存在的自私和恶意的节点（称为非合作WRN）。在本文中，我们对非合作WRN中以人为本的通信挑战和解决方案进行了深入调查，重点关注：（1）对非合作无线网络的概述以及各种类型的节点自私和恶意行为的介绍;（2）节点自私和恶意行为对数据转发和分发性能的影响分析;（3）自私和恶意节点检测和防御系统，以及（4）激励机制。最后，我们讨论了几个开放的问题和未来的研究挑战。
2020-08-09 cs.NI cs.SI
ICNLoWPAN -- Named-Data Networking for Low Power IoT Networks
以信息为中心的网络被认为是受限物联网的一种有前途的通信技术，但NDN仅为标准网络基础设施而设计。在本文中，我们设计和评估了一个低功耗有损链路的NDN汇聚层，（1）通过高效的名称省略增强了NDN的状态转发，（2）为标准NDN用例设计了无状态压缩方案，（3）使NDN分组适应IEEE 802.15.4的小MTU大小，以及（4）生成与6LoWPAN的兼容性，使得IPv6和NDN可以在相同的LoWPAN链路上共存。我们的研究结果表明，有状态压缩可以减少70%以上的NDN数据包的大小在现实的例子。我们的实验表明，对于常见用例，ICNLoWPAN比NDN节省33%的传输资源，比6LoWPAN节省约20%。
2018-12-17 cs.NI
Interest-Based Access Control for Content Centric Networks (extended version)
内容中心网络（CCN）是一种新兴的网络架构，旨在克服当前基于IP的互联网的局限性。CCN的基本原则之一是数据或内容是网络中的命名和可寻址实体。消费者通过发出具有所需内容名称的兴趣消息来请求内容。这些兴趣由路由器转发给生产者，并且所得到的内容对象被返回并且可选地在沿着路径的每个路由器处被缓存。网络内缓存使得难以对生产者之外的敏感内容实施访问控制策略，因为路由器仅使用兴趣信息来进行转发决策。为此，我们提出了一种基于XML的访问控制（IBAC）方案，该方案仅使用包含在兴趣消息中的信息来实现访问控制实施，即，通过使敏感内容名称对未授权方不可预测。我们的IBAC方案支持基于哈希和基于解析的名称混淆。我们通过制定生产者和消费者之间的相互信任框架，使路由器能够执行授权检查时，满足他们的缓存利益的兴趣重放攻击的问题。我们评估每个IBAC变体的计算，存储和带宽开销。我们的设计是灵活的，并允许生产者任意指定和执行任何类型的访问控制的内容，而不必处理的内容加密和密钥分发的问题。这是第一个仅使用兴趣消息中包含的信息的CCN接入控制的综合设计。
2015-05-23 cs.CR cs.NI
Can NDN Perform Better than OLSR in Wireless Ad Hoc Networks?
以信息为中心的网络的新兴范式是一个令人兴奋的研究领域，在许多领域开辟了机会，例如转发策略，缓存放置策略，应用程序（例如视频流和即时消息），仅举几例。在本文中，我们解决的移动性方面的ICN，以及它如何在战术无线Ad Hoc环境中执行。在本文中，我们提出了一个模拟研究的结果，调查命名数据网络，ICN的实例，在这样的环境中的性能。我们进行了一系列的模拟研究不同的移动场景的基础上ndnSIM。我们的模拟表明，即使在短期内没有生产者，消费者仍然可以实现更好的文件检索时，使用缓存。为了提高缓存的多样性，更好地利用内容存储，我们研究了概率LRU。此外，我们比较我们的NDN网络的性能与基于TCP的方法，使用OLSR路由协议，讨论每种方法的优点和缺点。
2016-09-20 cs.NI
Making opportunistic networks in IoT environments CCN-ready: A performance evaluation of the MobCCN protocol
在未来的物联网环境中，预计移动用户的个人设备在部署物联网设备的物理区域中的作用将变得越来越重要。特别是，由于推动服务向边缘分散，附近的其他（移动）节点可能需要物联网设备生成的大量数据，而全球互联网接入将仅限于一小部分数据。在这种情况下，可以采用机会网络方案来构建高效的以内容为中心的协议，通过该协议，IoT设备（或移动节点本身）生成的数据可以由附近的其他节点访问。在本文中，我们提出了MobCCN，这是一个ICN兼容的协议，这种异构环境。MobCCN旨在实现主要ICN实现（如CCN）的路由和转发机制。MobCCN的原始方面是实现有效的机会网络路由方案以填充节点的转发兴趣基础（FIB）表，以便引导兴趣分组向存储所需数据的节点传播。具体来说，MobCCN将每个节点的效用定义为特定类型内容的兴趣分组的转发器，使得兴趣分组可以沿着正效用梯度传播，直到到达存储数据的某个节点。我们评估MobCCN对协议代表两个可能的端点的频谱，分别在最大限度地减少数据传输延迟和资源消耗。性能结果表明，MobCCN非常有效，因为它保证了非常高的交付率和低延迟，同时将生成的总流量保持在合理的水平，并节省了本地资源。
2021-09-24 cs.NI
RAdNet-VE: An Interest-Centric Mobile Ad Hoc Network for Vehicular Environments
Laboratório de Arquitetura de Computadores e Microeletrônica PESC/COPPE/UFRJ（PESC/COPPE/UFRJ 计算机架构与微电子实验室）；Laboratório de Computação Paralela e Sistemas Móveis PESC/COPPE/UFRJ（PESC/COPPE/UFRJ 并行计算与移动系统实验室）；Núcleo de Sistemas Complexos – IFF-BJI/IFF（IFF-BJI/IFF 复杂系统中心）
本文提出RAdNet-VE，一种针对车辆环境的改进型RAdNet，通过扩展消息头、兴趣注册机制和消息转发机制，提升了通信效率和数据交付率，优于传统CCN协议。
2017-01-06 cs.NI cs.SY eess.SY
fCDN: A Flexible and Efficient CDN Infrastructure without DNS Redirection or Content Reflection
灵活高效的CDN对于促进5G+架构中的内容分发至关重要。当前的CDN存在基于DNS重定向的低效请求映射，以及通过内容反射从源服务器到边缘服务器的低效内容分发。我们提出了一种新颖的，灵活的CDN架构，消除了基于DNS的映射和内容反射的需要。相反，去往/来自CDN的请求被视为网络中的服务事务，其利用信息中心网络（ICN）中新兴研究所包含的路由功能将边缘到边缘事务路由到真正最近的服务点。利用相同的功能来在快速转发基底上建立基于路径的流;从而消除了对单个域内的服务点之间以及潜在地在与其他域的对等点处的IP路由的需要。我们的架构模型和制定的资源放置问题的K-中心问题的方差。为了解决这个问题，我们提出了一个贪心算法，摇摆，平衡高度和连接不良的节点之间的服务点的位置。我们评估我们的架构在利用CDN和网络资源，通过蒙特卡洛模拟，探索一系列的K值的效率。此外，我们比较了由Swing提供的布局解决方案与由最大优先和最接近优先算法提供的布局解决方案的优劣。评估结果显示了我们的fCDN解决方案在减少边缘到边缘路径长度和所需网络资源方面的优势。
2018-03-05 cs.NI
Cache Placement in an NDN Based LEO Satellite Network Constellation
本文研究基于NDN的低轨卫星星座中缓存节点选择与数据转发策略，提出联合优化方法，在少量缓存节点下将路径长度最多缩短三分之一并均衡网络负载。
2022-12-27 cs.NI
A Scalable Solution for Node Mobility Problems in NDN-Based Massive LEO Constellations
Universidade de Vigo（维戈大学）
本文提出基于NDN架构的解决方案，用于解决大规模LEO星座中节点移动性问题，通过可扩展的方法关联内容与地面网关，无需网络路由算法协作，实现低延迟和高可靠性通信。
2026-01-12 cs.NI
