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NDN中内容名称查找策略研究综述
NDN中内容名称查找策略研究综述
随着互联网内容的海量增长和分发方式的多样化，问题已经出现在现有的网络架构，包括数据分发，网络访问和服务交付等方面。一种新型的网络架构，命名数据网络（NamedDataNetworking，NDN）在此背景下开始受到关注，并且吸引了越来越多的研究人员。
NDN通过一种基于内容命名的方式来处理网络上的数据传输，而不是基于传统的IP地址和端口号。因此，NDN内容名称查找是该网络中的一个至关重要的部分。内容名称是识别整个网络中数据的唯一方式，也是数据段的寻址方式。在本文中，我们将总结当前NDN内容名称查找策略的研究进展和挑战。
1.NDN中内容名称查找的概述
在NDN网络中，所有数据都通过唯一的内容名称来标识。NDN路由器根据数据的名称来定位要从哪里取回数据，而不是根据其IP地址。数据的名称由一系列的名称段组成，其中每个名称段由名称和附加数据（如果有）组成。
当网络节点收到数据请求的兴趣包时，需要将兴趣包的名称与它已经收到的名称进行匹配。根据名称查找机制可以分为全局名称查找和本地名称查找：
-全局名称查找：在全局名称查找中，NDN网络通常使用前缀树数据结构以查找将要匹配的前缀名称。与IP网络不同，NDN网络可以支持前缀匹配，即根据前缀匹配兴趣包中的名称段来确定具体的数据，这种方式消除了细粒度寻址需要的大量状态信息。
-本地名称查找：本地名称查找是指在当前节点中查找数据是否存在。本地名称查找的目的是优化数据转发效率。当有相同的兴趣包到达同一路由器，先前的响应将由该路由器的本地缓存返回，而无需发生重复网络流量。
2.名称查找策略
名称查找是NDN网络中最重要的一个方面。当前NDN网络中存在着多种不同的名称查找策略。将这些策略总结如下：
-基于哈希的这种策略使用哈希函数来映射名称和内容到数据或缓存位置。这些策略可以避免全局名称查找和充分利用命名数据网络的缓存和多路径性质，同时提高性能和减少延迟。
-基于二进制查找的策略通常使用的是二叉搜索树。在这种名称查找策略中，对于每个名称，利用二叉搜索树数据结构维护内容名称。这些策略通常用于本地名称查找，可以快速定位内容所在的位置。
-基于数据的名称查找在此模型中，NDN数据产生内容名称，然后可以在NDN网络中定位已存储数据的位置，具体查找过程与ICN类似。该方法通过对数据使用一些相似度算法来进行内容分类，并将相同主题数据集放到同一个名字空间中进行查找，在NDN网络中展现出良好的性能。
3.名称查找的优化和挑战
对于名称查找策略，优化的关键在于寻找一种策略，在减少网络资源消耗的同时，仍能保持高效的网络性能和可扩展性。此外，名称查找策略的实现面临以下挑战：
-命名空间冲突和名称管理问题。命名空间冲突可能导致数据查找错误，而有些应用程序可能需要在垂直层次上管理名称空间，从而增加了名称管理问题的复杂性。
-动态性和可扩展性问题。随着NDN网络的部署，名称查找必须具有良好的动态性和可扩展性，以支持不断增长的数据和用户。处理大量数据和用户需要名称查找策略能够高效的处理，以应对抽象命名的存储和管理等挑战。
-安全性和隐私性问题。由于NDN网络中的节点在数据传输期间处理名称，因此名称查找策略必须确保数据的访问、存储和交付具有高度的安全和隐私性。
4.结论
总的来说，NDN中的内容名称查找策略是该网络中最重要的组成部分之一。名称查找可以通过不同的方式来进行优化，包括基于哈希的、基于二进制查找的和基于数据的名称查找等。在发展NDN的同时，提高名称查找策略的效率和可扩展性也是很重要的。NDN网络名称查找的实现面临挑战，包括命名空间冲突和名称管理，动态性和可扩展性，安全性和隐私性等问题。希望未来的研究能够克服这些挑战，为NDN网络的稳定性和发展做出贡献。