一种基于内容的数据中心网络路由转发方法

摘要

本发明提出一种基于内容的数据中心网络路由转发方法，其中该方法包括：初始化交换机；转发报文。本发明以基于内容的数据中心网络为基础，不需要集中控制器参与，通过内容与位置混合式路由转发策略，使得交换机优先选择“距离较近”的缓存主机进行路由转发。路由策略利用数据中心拓扑结构特点，使得交换机仅仅通过端口方向就可以判断出路径的长短。交换机路由转发的同时通过简单的内容版本号匹配查询完成缓存一致性。交换机在基于内容的转发时完成负载均衡。交换机在基于位置的转发时，对于向上的端口采取基于内容的哈希操作，减少冗余存储内容转发表。

主权项

一种基于内容的数据中心网络路由转发方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.初始化交换机；S2.转发报文，所述转发报文包括以下步骤：S2.1：若所述交换机收到内容请求包P_req，则所述交换机提取所述内容请求包P_req中的内容名称D和内容版本号V，所述交换机根据所述内容名称D查询本地内容路由转发表项，若查询失败则进入S2.3，若查询成功，则所述交换机根据所述内容版本号V对查询成功的所述内容路由转发表项中的内容版本号V进行匹配，若匹配失败，则进入S2.3，若匹配成功，则进入S2.2；S2.2：若S2.1中匹配成功的所述内容路由转发表项只包含一个输出端口，则直接转发所述内容请求包P_req，若S2.1中的匹配成功的所述内容路由转发表项包含多个输出端口，优先选择方向向下的输出端口转发所述内容请求包P_req，若不存在方向向下的输出端口，则随机选择一个输出端口转发所述内容请求包P_req；S2.3：查询失败，则以所述内容请求包中的所述内容名称D为基准，删除所述查询失败的内容路由转发表项，匹配失败，则所述交换机提取S2.1中所述内容请求包P_req的目的地址A，所述交换机根据所述目的地址A查询本地位置路由转发表项，根据查询结果，若输出端口的方向为方向向下，则直接转发所述内容请求包P_req，若输出端口的方向为方向向上，则根据S2.1中的所述内容名称D进行基于内容的哈希操作，选择方向向上的输出端口转发；S2.4：若所述交换机收到内容回复包P_rep，则所述交换机提取所述内容回复包P_rep中的内容名称D和目的地址A，所述交换机根据所述目的地址A查询本地位置路由转发表项，根据查询结果，若输出端口的方向为方向向下，则直接转发所述内容回复包P_rep，若输出端口的方向为方向向上，则根据所述内容名称D进行基于内容的哈希操作，选择方向向上的输出端口转发；S2.5：若所述交换机收到内容完成包P_fin，则所述交换机提取所述内容完成包P_fin中的内容名称D和内容版本号V，所述交换机根据所述内容名称D查询本地内容路由转发表项，若查询失败，则根据最近最少使用原则为所述内容路由转发表项插入一条新的表项，所述新的表项的内容名称为D，内容版本号为V，输出端口集合中的端口号为所述内容完成包P_fin进入所述交换机端口的端口号，若查询成功，则所述交换机根据所述内容版本号V对查询成功的所述内容路由转发表项中的内容版本号V进行匹配，将所述内容完成包P_fin进入所述交换机的端口号插入到所述内容路由转发表项的输出端口集合中；S2.6：所述交换机提取S2.5中所述内容完成包P_fin的目的地址A，所述交换机根据所述目的地址A查询本地位置路由转发表项，根据查询结果，若输出端口的方向为方向向下，则直接转发所述内容完成包P_fin，若输出端口的方向为方向向上，则根据S2.5中的所述内容名称D进行基于内容的哈希操作，选择方向向上的输出端口转发；S2.7：若所述交换机收到内容拒绝包P_rej，则所述交换机提取所述内容拒绝包P_rej中的内容名称D和内容版本号V，所述交换机根据所述内容名称D查询本地内容路由转发表项，若查询成功，则所述交换机根据所述内容版本号V对查询成功的所述内容路由转发表项中的内容版本号V进行匹配，若匹配失败，则从所述内容路由转发表项中删除所述查询成功内容路由转发表项，若匹配成功，则将所述内容拒绝包P_rej进入所述交换机的端口号从所述内容路由转发表项的输出端口集合中删除；S2.8：所述交换机提取S2.7中所述内容拒绝包P_rej的目的地址A，所述交换机根据所述目的地址A查询本地位置路由转发表项，根据查询结果，若输出端口的方向为方向向下，则直接转发所述内容拒绝包P_rej，若输出端口的方向为方向向上，则根据S2.7中的所述内容名称D进行基于内容的哈希操作，选择方向向上的输出端口转发；S2.9：若所述交换机收到内容数据包P_data，则根据数据中心网络已有的基于IP的路由协议转发。