Именованные сети передачи данных


Именованные сети передачи данных ( NDN ) (связанные с сетями, ориентированными на контент (CCN), сетями на основе контента, сетями, ориентированными на данные, или сетями, ориентированными на информацию (ICN)) - это предлагаемая будущая архитектура Интернета, вдохновленная многолетними эмпирическими исследованиями использования сети. и растущее осознание нерешенных проблем в современных интернет- архитектурах, таких как IP . [1] [2] NDN уходит своими корнями в более ранний проект Content-Centric Networking (CCN), который Ван Джейкобсонвпервые публично представлен в 2006 году. Проект NDN исследует предложенную Джейкобсоном эволюцию от сегодняшней IP-архитектуры, ориентированной на хост, к сетевой архитектуре, ориентированной на данные (NDN). Считается, что этот концептуально простой сдвиг будет иметь далеко идущие последствия для того, как люди проектируют, разрабатывают, развертывают и используют сети и приложения. [3]

У NDN есть три основных концепции, которые отличают NDN от других сетевых архитектур. Во-первых, данные имен приложений и имена данных будут напрямую использоваться при пересылке сетевых пакетов; Потребительские приложения запрашивают нужные данные по имени, поэтому связь в NDN определяется потребителем. Во-вторых, связь NDN защищена с учетом данных, то есть каждый фрагмент данных (называемый пакетом данных) будет криптографически подписан его производителем, а конфиденциальная полезная нагрузка или компоненты имени также могут быть зашифрованы в целях обеспечения конфиденциальности; таким образом, потребители могут проверить пакет независимо от того, как он был получен. В-третьих, NDN использует уровень пересылки с отслеживанием состояния, в котором пересылатели будут сохранять состояние для каждого запроса данных (называемого пакетом Interest) и стирать состояние при возврате соответствующего пакета данных; НДН'

Его предпосылка состоит в том, что Интернет в основном используется как сеть распространения информации , что не очень подходит для IP, и что будущая «тонкая талия» Интернета должна основываться на именованных данных, а не на хостах с числовым адресом. Основной принцип заключается в том, что коммуникационная сеть должна позволять пользователю сосредоточиться на данных, которые ему нужны, именованном контенте , вместо того, чтобы ссылаться на конкретное физическое место, откуда эти данные должны быть получены, именованные хосты . Мотивация для этого проистекает из того факта, что подавляющее большинство текущего использования Интернета («высокий уровень трафика 90%) состоит из данных, распространяемых из источника среди ряда пользователей. [4]Сети с именованными данными обладают широким спектром преимуществ, таких как кэширование контента для уменьшения перегрузки и повышения скорости доставки, более простая конфигурация сетевых устройств и обеспечение безопасности сети на уровне данных.

Сегодняшняя архитектура Интернета в виде песочных часов основана на универсальном сетевом уровне IP, который реализует минимальную функциональность, необходимую для глобальной взаимосвязи. Современная архитектура Интернета вращается вокруг модели общения на основе хоста, созданной в 1970-х годах, чтобы позволить географически распределенным пользователям использовать несколько больших неподвижных компьютеров. [5] Эта тонкая талия способствовала взрывному росту Интернета, позволяя технологиям нижнего и верхнего уровня внедрять инновации независимо друг от друга. Однако IP был разработан для создания коммуникационной сети, в которой пакеты назывались только конечными точками связи.

Устойчивый рост электронной коммерции , цифровых медиа , социальных сетей и приложений для смартфонов привел к доминирующему использованию Интернета в качестве сети распространения. Распределительные сети являются более общими, чем коммуникационные сети, и решение проблем распределения с помощью протокола связи « точка-точка » является сложным и подверженным ошибкам.


Основными строительными блоками архитектуры NDN являются именованные фрагменты контента, в отличие от фундаментальной единицы связи IP-архитектуры, которая представляет собой сквозной канал между двумя конечными точками, идентифицируемыми IP-адресами.
Обзор содержимого пакета для пакета NDN