内容中心网络拥塞控制机制研究.docx

内容中心网络拥塞控制机制研究
标题：内容中心网络拥塞控制机制研究
摘要：
内容中心网络（ContentCentricNetworking，CCN）作为一种新型的网络架构，采用基于内容的路由和缓存机制。然而，随着用户数量和数据量的不断增加，CCN中的拥塞问题也日益突出。本论文主要研究内容中心网络的拥塞控制机制，以提高网络的性能和稳定性。首先，介绍了内容中心网络的相关背景和基本原理；接着，分析了CCN中可能出现的拥塞现象和原因；然后，探讨了常见的内容中心网络拥塞控制机制，并对比分析其优缺点；最后，提出了一种改进的拥塞控制机制，以进一步提高网络的性能。
一、引言
内容中心网络作为一种新兴的网络架构，采用了路由和缓存机制，可以更好地满足用户对内容的需求，提高网络的传输效率和带宽利用率。然而，随着CCN中用户数量的不断增加和数据量的快速增长，网络拥塞问题逐渐凸显。
二、内容中心网络基本原理
内容中心网络以数据为中心，通过名称而非地址来标识和定位内容。数据通过路由器传输，并在每个路由器的缓存中进行存储。用户通过向网络发送请求来获取所需内容，而不是通过查询IP地址。这种路由和缓存机制可以大大减少网络传输时延和带宽需求。
三、内容中心网络的拥塞现象和原因
在CCN中，拥塞问题主要表现为网络延迟增加和带宽资源利用率下降。拥塞的原因主要包括：数据生产者过多、带宽资源不足、数据访问热点等。
四、常见的内容中心网络拥塞控制机制
1.随机早期拥塞控制算法（RandomEarlyDetection，RED）：根据网络中的拥塞程度动态调整数据包的丢弃策略，有利于减少拥塞情况的发生。
2.基于反馈的拥塞控制算法：通过不断获取网络拥塞信息并进行反馈控制，可以快速调整路由策略和缓存策略，减少拥塞发生的概率。
3.基于预测的拥塞控制算法：通过统计历史数据和预测未来网络状况，可以提前采取措施避免拥塞的发生。
五、改进的内容中心网络拥塞控制机制
在已有的拥塞控制机制基础上，本文提出了一种改进的拥塞控制机制。该机制结合了反馈和预测两种方法，通过不断获取网络状态信息并预测未来网络状况，动态调整路由策略和缓存策略，以减少拥塞的发生。同时，针对数据生产者过多造成的拥塞问题，采用了限制数据生产者接入的措施，以平衡网络负载。
六、实验与结果分析
通过搭建实验环境，本文对改进的拥塞控制机制进行了验证。实验结果表明，改进的机制在减少拥塞发生的同时，也提高了网络的传输效率和带宽利用率。
七、结论
本论文主要研究了内容中心网络的拥塞控制机制。通过对已有机制的分析和改进，提出了一种结合反馈和预测的拥塞控制机制。实验证明，该机制可以有效地减少拥塞的发生，并提高网络的性能和稳定性。然而，该机制仍有一定的改进空间，需要进一步进行研究和优化。
参考文献：
[1]ZhangY,WangR,HuH,LiL.Asurveyoncontentcentricnetworking[J].ComputerCommunications,2018,119:1-16.
[2]AhlgrenB,DannewitzC,ImbrendaC,etal.Asurveyofinformation-centricnetworking[J].IEEECommunicationsMagazine,2012,50(7):26-36.
[3]ZhangL,ChenY,JiangX,etal.Asurveyoncongestioncontrolalgorithmsininformation-centricnetworking[J].IEEEAccess,2018,6:63699-63714.
[4]FanY,SunY,WangD,etal.Asurveyoncongestioncontrolmechanismsininformation-centricnetworking[J].JournalofNetworkandComputerApplications,2015,56:111-129.