内容中心网络CCN研究进展 闵二龙,陈震,许宏峰,梁勇 清华大学计算机系 信息技术研究院网络安全实验室, 信息国家实验室 北京100084 e-mail:min.erlong@gmail.com 摘要当前以信息中心网络(CN)为代表的未来网络的研究发展迅速,并越来越得到研究人员 的关注。本文综述了内容中心网络(CCN)的相关研究,CCN网络是CN研究热点之一,CCN 网络在内容分发效率,网络安全和部署方面具有显著的优势。本文首先给出了CCN的相关 研究背景,介绍了cCN的工作机制,并调研了当前CCN的研究热点问题及其挑战,分析了 cCN主要比较优势与存在的问题,最后通过实验测试床验证了CCN的工作模式。CCN网络 是CN的主要架构之一,是现有TCP/P网络体系架构的强有力的竞争者,在未来网络的演化 中将发挥更大的作用。 关键词:网络体系结构,信息中心网络,内容中心网络,内容分发,网络安全,物联网 ,ccN研究背景 随着互联网上应用的不断发展变化,基于TCP/P的现有互联网也逐渐暴露出许多的不 适应,当前互联网上暴露出的问题主要有:安全性差,不支持移动,不可靠,缺乏灵活性 有效性限制2,对新应用僵化等问题。针对这些问题,当前国内外研究机构主要有“改良 和“革命”两种解决思路,简单的讲,凡不改变互联网P的主体地位,则属于“改良”,而 想要替代IP的主体地位的网络就叫“革命”。目前国际上有很多研究机构,进行未来网络的 设计研究。2010年,美国NSF就资助了4个未来互联网体系结构FA( Future Internet Architecture)研究项目【14】,分别是:NDN( Named Data Networking)【15】、 Mobility First【16】 NEBULA【17】、ⅪA( eXpressive Internet Architecture)【18】,资助时间是3年。 这四个项目都宣称能解决当前互联网的主要问题,但其侧重点各不相同: NDN项目的主要思想来源于对当今互联网上背景和应用需求改变的观察。当今互联网 在设计之初,主要的应用需求是计算资源共享,而经过50多年的发展,互联网的使用己发 生了巨大的变化,现在互联网的主要使用需求是内容的获取和分发。虽然应用发生了这么大 的变化,但互联网的体系结构仍然是host-to-host通信模式,对于以发布和获取信息为主的 互联网,host-to-host通信模式存在明显的不足,比如每次存取内容,都要间接映射到内容 1本文受国家973项目(编号:No2011cD302600,No.2011cB302805,No,2012CB315800) 和国家自然科学A3重点基金项目(编号:No.61161140320)资助 2内容分发作为主要互联网应用并没有得到体系架构支持 作者简介:闵二龙(1978-),男,陕西,硕士;陈震(1976-),男,浙江,副研究员,工学 博士;许宏峰,男,广东;梁勇,男,安徽 [键入文字][键入文字] 内容中心网络 CCN 研究进展1 闵二龙，陈 震，许宏峰，梁 勇 清华大学 计算机系 信息技术研究院 网络安全实验室， 信息国家实验室， 北京 100084 e-mail: min.erlong@gmail.com 摘要‐当前以信息中心网络(ICN)为代表的未来网络的研究发展迅速，并越来越得到研究人员 的关注。本文综述了内容中心网络（CCN）的相关研究，CCN 网络是 ICN 研究热点之一，CCN 网络在内容分发效率，网络安全和部署方面具有显著的优势。本文首先给出了 CCN 的相关 研究背景，介绍了 CCN 的工作机制，并调研了当前 CCN 的研究热点问题及其挑战，分析了 CCN 主要比较优势与存在的问题，最后通过实验测试床验证了 CCN 的工作模式。CCN 网络 是 ICN 的主要架构之一，是现有 TCP/IP 网络体系架构的强有力的竞争者，在未来网络的演化 中将发挥更大的作用。 关键词：网络体系结构，信息中心网络，内容中心网络，内容分发，网络安全，物联网 一， CCN 研究背景   随着互联网上应用的不断发展变化，基于 TCP/IP 的现有互联网也逐渐暴露出许多的不 适应，当前互联网上暴露出的问题主要有：安全性差，不支持移动，不可靠，缺乏灵活性， 有效性限制2 ，对新应用僵化等问题。针对这些问题，当前国内外研究机构主要有“改良” 和“革命”两种解决思路，简单的讲，凡不改变互联网 IP 的主体地位，则属于“改良”，而 想要替代 IP 的主体地位的网络就叫“革命”。目前国际上有很多研究机构，进行未来网络的 设计研究。2010 年，美国 NSF 就资助了 4 个未来互联网体系结构 FIA ( Future Internet Architecture)研究项目【14】，分别是：NDN (Named Data Networking)【15】、MobilityFirst【16】、 NEBULA 【17】、XIA (eXpressive Internet Architecture)【18】，资助时间是 3 年。 这四个项目都宣称能解决当前互联网的主要问题，但其侧重点各不相同： NDN 项目的主要思想来源于对当今互联网上背景和应用需求改变的观察。当今互联网 在设计之初，主要的应用需求是计算资源共享，而经过 50 多年的发展，互联网的使用已发 生了巨大的变化，现在互联网的主要使用需求是内容的获取和分发。虽然应用发生了这么大 的变化，但互联网的体系结构仍然是 host‐to‐host 通信模式，对于以发布和获取信息为主的 互联网，host‐to‐host 通信模式存在明显的不足，比如每次存取内容，都要间接映射到内容                                                               1 本文受国家 973 项目（编号：No.2011CD302600，No.2011CB302805，No.2012CB315800) 和国家自然科学 A3 重点基金项目（编号：No.61161140320）资助 2 内容分发作为主要互联网应用并没有得到体系架构支持 作者简介：闵二龙（1978‐），男，陕西，硕士；陈震（1976‐），男，浙江，副研究员，工学 博士；许宏峰，男，广东；梁勇，男，安徽