Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti samarqand filiali mustaqil ish

MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI
UNIVERSITETI SAMARQAND FILIALI

MUSTAQIL ISH
Mavzu:NDN – nomlangan ma’lumotlar tarmoqlari

Bajardi:Eshmatova Y

Qabul qildi: Abdullayev J
SAMARQAND 2022
Ma'lumotlar tarmog'i (NDN) (bog'liq bo'lgan kontentga yo'naltirilgan tarmoq (CCN), tarkibga asoslangan tarmoq, ma'lumotlarga asoslangan tarmoq yoki axborotga asoslangan tarmoq (ICN)) - bu taklif qilingan Kelajakdagi Internet tarmoqdan foydalanish bo'yicha yillar davomida o'tkazilgan empirik tadqiqotlar va zamonaviy muammolarning hal qilinmagan muammolari to'g'risida tobora ortib borayotgan me'morchilik Internet kabi arxitekturalar IP.[1][2] NDN avvalroq, Content-Centric Networking (CCN) loyihasidan kelib chiqadi Van Jeykobson birinchi bo'lib 2006 yilda namoyish etilgan. NDN loyihasi Jakobsonning taklif qilgan evolyutsiyasini bugungi xost-markazlashtirilgan tarmoq me'moridan o'rganmoqda.

8 + $ ";; $ 3 (($ (() # 8; $ + $ +! # + ## ("; $ (2) @ 92 (2 #! # !! # @ (9 ##? # ( # (# 9 # 93 # 3938737884 + 37 + 3ure IP-ma'lumotlarga asoslangan tarmoq arxitekturasiga (NDN). Ishonchim komilki, ushbu kontseptual sodda siljish odamlarning tarmoqlarni loyihalashtirish, rivojlantirish, joylashtirish va ulardan foydalanishda katta ahamiyatga ega bo'ladi. va ilovalar.[3]

NDN NDNni boshqa tarmoq me'morchiligidan ajratib turadigan uchta asosiy tushunchaga ega. Birinchidan, dastur nomlari ma'lumotlari va ma'lumotlar nomlari to'g'ridan-to'g'ri tarmoq paketlarini yo'naltirishda ishlatiladi; iste'molchi dasturlari kerakli ma'lumotlarni o'z nomi bilan so'raydi, shuning uchun NDN-da aloqa iste'molchilar tomonidan boshqariladi. Ikkinchidan, NDN kommunikatsiyalari ma'lumotlarga yo'naltirilgan tarzda ta'minlanadi, ya'ni har bir ma'lumot (ma'lumotlar paketi deb ataladi) uning ishlab chiqaruvchisi tomonidan kriptografik imzolanadi va maxfiylik maqsadida sezgir foydali yuk yoki nom komponentlari ham shifrlanishi mumkin; shu tarzda, iste'molchilar paketni qanday olib kelishidan qat'i nazar, paketni tekshirishlari mumkin. Uchinchidan, NDN ekspeditorlar har bir ma'lumot so'rovi uchun (foizlar paketi deb ataladigan) holatni saqlab turadigan va tegishli ma'lumotlar to'plami qaytib kelganda holatni o'chirib tashlaydigan shtat yo'naltiruvchi samolyotni qabul qiladi; NDN-ning davlatga yo'naltirilganligi ekspeditsiyaning aqlli strategiyasiga imkon beradi va halqani yo'q qiladi.

Uning sharti shundaki, Internet birinchi navbatda an sifatida ishlatiladi axborot tarqatish tarmoq, bu IP-ga mos kelmaydi va kelajakdagi Internetning "ingichka beli" raqamli manzil xostlariga emas, balki nomlangan ma'lumotlarga asoslangan bo'lishi kerak. Asosiy printsip shundan iboratki, aloqa tarmog'i foydalanuvchiga kerakli deb nomlangan ma'lumotlarga e'tibor qaratish imkoniyatini berishi kerak tarkib o'rniga, ushbu ma'lumotlar olinadigan, nomlangan aniq, jismoniy joylashuvga murojaat qilish kerak emas mezbonlar. Bunga turtki shuki, hozirgi Internetdan foydalanishning aksariyat qismi ("trafikning yuqori 90% darajasi") manbalardan bir qator foydalanuvchilarga tarqatiladigan ma'lumotlardan iborat.[4] Nomlangan ma'lumotlar tarmog'i, tiqilishni kamaytirish va etkazib berish tezligini oshirish, tarmoq qurilmalarining sodda konfiguratsiyasi va ma'lumotlar darajasida tarmoqdagi xavfsizlikni mustahkamlash uchun tarkibni keshlash kabi keng imkoniyatlarga ega.

NDN asosidagi falsafa kashshof bo'lgan Ted Nelson 1979 yilda va keyinchalik Brent Bakkala tomonidan 2002 yilda. 1999 yilda The TRIAD loyihasi Stenfordda ob'ektning nomidan foydalanib, uni yaqin nusxasiga yo'naltirish uchun DNS qidiruvlaridan qochishni taklif qildi. 2006 yilda Ma'lumotlarga yo'naltirilgan tarmoq arxitekturasi (DONA ) UC Berkeley va ICSI loyihasi tarkibidagi xavfsizlikni (haqiqiyligini) va qat'iyatliligini me'morchilikda birinchi darajali ibtidoiylar qatoriga qo'shib TRIADni yaxshilaydigan tarkibga yo'naltirilgan tarmoq arxitekturasini taklif qildi. Van Jeykobson Google Talk berdi, Tarmoqqa qarashning yangi usuli, 2006 yilda tarmoq evolyutsiyasi to'g'risida va NDN keyingi qadam ekanligini ta'kidladi. 2009 yilda, PARC O'sha paytda PARCda ilmiy xodim bo'lgan Jakobson boshchiligidagi CCNx loyihasi doirasida o'zlarining kontentga yo'naltirilgan arxitekturasini e'lon qildi. 2009 yil 21 sentyabrda PARC o'zaro hamkorlikning texnik xususiyatlarini e'lon qildi va dastlabki ochiq manbali dasturni (ostida GPL ) bo'yicha Content-Centric Networking tadqiqot loyihasining Loyiha CCNx sayti. NDN - bu umumiy tarmoq tadqiqot yo'nalishining bir nusxasi axborotga asoslangan tarmoq (ICN), uning ostida turli xil arxitektura dizaynlari paydo bo'ldi.[7] Internet Research Task Force (IRTF) 2012 yilda ICN tadqiqot ishchi guruhini tashkil etdi.

Hozirgi holat

NDN tarkibiga o'n ikkita kampusda NSF tomonidan moliyalashtiriladigan o'n oltita asosiy tergovchilar kiradi va ilmiy va sanoat tadqiqotlari jamoalari tomonidan qiziqish ortib bormoqda.[8][9] 30 dan ortiq institutlar global tashkil qiladi sinov joyi. U erda katta tanasi mavjud tadqiqot va faol o'sib bormoqda kod bazasi. NDNga hissa qo'shdi.

The NDN ekspeditori hozirda Ubuntu 18.04 va 20.04, Fedora 20+, CentOS 6+, Gentoo Linux, Raspberry Pi, OpenWRT, FreeBSD 10+ va boshqa bir qancha platformalarda qo'llab-quvvatlanadi. Umumiy mijoz kutubxonalari C ++, Java, Javascript, Python, .NET Framework (C #) va Squirrel dasturlash tillari uchun faol qo'llab-quvvatlanadi. The NDN-LITE IoT tarmoqlari va cheklangan qurilmalar uchun mo'ljallangan engil NDN kutubxonasi. NDN-LITE faol ravishda ishlab chiqilmoqda va hozirgacha NDN-LITE POSIX, RIOT OS, NRF platalariga moslashtirildi. NDN simulyator va emulyator mavjud va faol ravishda ishlab chiqilgan. Haqiqiy vaqtda konferentsiya o'tkazish, NDN do'stona fayl tizimlari, suhbat, fayl almashish va IoT sohasida bir nechta mijoz dasturlari ishlab chiqilmoqda.

Asosiy me'moriy tamoyillar

Uchidan oxirigacha bo'lgan tamoyil: Tarmoqdagi nosozliklar paytida ishonchli dasturlarni ishlab chiqishga imkon beradi. NDN ushbu dizayn printsipini saqlab qoladi va kengaytiradi.
Samolyotni ajratish va yo'naltirish: Bu Internetni rivojlantirish uchun zarurligini isbotladi. Vaqt o'tishi bilan marshrutlash tizimi rivojlanishda davom etganda, bu yo'naltiruvchi samolyotning ishlashiga imkon beradi. NDN xuddi shu printsipdan foydalanib, marshrutlash tizimining yangi tadqiqotlari olib borilayotgan paytda eng yaxshi yo'naltirish texnologiyasi bilan NDN-ni tarqatishga imkon beradi.
Davlatga yo'naltirish: NDN routerlari yaqinda yo'naltirilgan paketlarning holatini saqlab turishadi, bu esa aqlli yo'naltirish, tsiklni aniqlash, oqim muvozanati, hamma joyda keshlash va hk.
O'rnatilgan xavfsizlik: NDN-da ma'lumotlar uzatish tarmoq sathida har qanday nomlangan ma'lumotlarni imzolash va tekshirish orqali ta'minlanadi.[10]
Foydalanuvchilar tanlovi va raqobatini yoqish: Arxitektura imkon qadar foydalanuvchi tanlovi va raqobatini osonlashtirishi kerak. Internetning asl dizaynidagi muhim omil bo'lmasa-da, global joylashuv "me'morchilik neytral emasligini" namoyish etdi.[11] NDN so'nggi foydalanuvchilarni kuchaytirish va raqobatni ta'minlash uchun ongli ravishda harakat qiladi.
Arxitektura haqida umumiy ma'lumot
Paket turlari
NDN-da aloqa qabul qiluvchilar, ya'ni ma'lumotlar iste'molchilari tomonidan ikki turdagi paketlar almashinuvi orqali amalga oshiriladi: foizlar va ma'lumotlar. Ikkala turdagi paketlar bitta ma'lumotlar paketida uzatilishi mumkin bo'lgan ma'lumotlarning bir qismini aniqlaydigan nomga ega.
NDN paketi uchun paket tarkibiga umumiy nuqtai
Paket turlari

Foiz: Iste'molchi istalgan ma'lumotlar nomini foizlar paketiga kiritadi va uni tarmoqqa yuboradi. Routerlar ushbu nomdan ma'lumotlar ishlab chiqaruvchisi (lariga) bo'lgan qiziqishni yo'naltirish uchun foydalanadilar.

Ma'lumotlar: Foiz so'ralgan ma'lumotlarga ega bo'lgan tugunga etib borgandan so'ng, tugun ikkala nomni va tarkibni o'z ichiga olgan Ma'lumotlar paketini va ikkalasini bog'laydigan ishlab chiqaruvchi kaliti tomonidan imzolanadi. Ushbu Ma'lumotlar to'plami, so'rov yuborgan iste'molchiga qaytish uchun foizlar yo'li bilan teskari yo'nalishda harakat qiladi.
To'liq spetsifikatsiya uchun qarang NDN paket formatining spetsifikatsiyasi.

Router arxitekturasi

Faollik va ma'lumotlar paketini yo'naltirish funktsiyalarini bajarish uchun har bir NDN yo'riqchisi uchta ma'lumotlar tuzilishini va ekspeditorlik siyosatini olib boradi:

Kutilayotgan foizlar jadvali (PIT): yo'riqnoma yuborgan, ammo hali qoniqtirmagan barcha qiziqishlarni saqlaydi. Har bir PIT yozuvi foizlar bo'yicha olib borilgan ma'lumotlar nomini, uning kiruvchi va chiquvchi interfeyslari bilan birga qayd etadi.

Axborot bazasini yo'naltirish (FIB): nom tarkibiy qismlarini interfeyslarga moslashtiradigan marshrutlash jadvali. FIB o'zi nom-prefiksga asoslangan marshrutlash protokoli bilan to'ldirilgan va har bir prefiks uchun bir nechta chiqish interfeyslariga ega bo'lishi mumkin.
Content Store (CS): yo'riqnoma qabul qilgan Ma'lumotlar paketlarining vaqtinchalik keshi. NDN ma'lumotlar paketi qaerdan kelib chiqishi yoki qayerga yo'naltirilganligidan qat'iy nazar mazmunli bo'lgani uchun, kelajakdagi qiziqishlarni qondirish uchun uni keshlash mumkin. O'zgartirish strategiyasi an'anaviy ravishda yaqinda qo'llanilmaydi, ammo almashtirish strategiyasi yo'riqnoma tomonidan belgilanadi va farq qilishi mumkin.
Ekspeditorlik strategiyasi: foizlar va ma'lumotlar paketlarini yo'naltirish bo'yicha bir qator qoidalar va qoidalar. Shuni esda tutingki, Ekspeditorlik strategiyasi ma'lum vaziyatlarda, masalan, barcha yuqori yo'nalishdagi havolalar tiqilib qolsa yoki foizlar DoS hujumining bir qismi deb gumon qilinsa, foizlarni bekor qilishga qaror qilishi mumkin. Ushbu strategiyalar yo'naltirish trubkasida bir qator triggerlardan foydalanadi va nom prefikslariga tayinlanadi. Masalan, sukut bo'yicha / localhost mijozning NFD-da ishlaydigan har qanday mahalliy dasturga qiziqish va ma'lumotlarni uzatish uchun Multicast yo'naltirish strategiyasidan foydalanadi. Standart yo'naltirish strategiyasi (ya'ni "/") - bu eng yaxshi marshrutni yo'naltirish strategiyasi.
Foizlar to'plami kelganda, NDN yo'riqchisi avval Kontent do'konini ma'lumotlarning mosligini tekshiradi; agar u yo'riqchida mavjud bo'lsa, foizlar paydo bo'lgan interfeysdagi ma'lumotlar paketini qaytaradi. Aks holda yo'riqnoma o'z PIT-da nomini qidiradi va agar mos keladigan yozuv mavjud bo'lsa, u shunchaki ushbu qiziqishning kiruvchi interfeysini PIT yozuviga yozib qo'yadi. Agar mos keladigan PIT yozuvi mavjud bo'lmasa, yo'riqnoma FIB ma'lumotlariga va yo'riqchining moslashuvchan yo'naltirish strategiyasiga asoslangan holda ma'lumotlar ishlab chiqaruvchisiga (foizlariga) qiziqishni yo'naltiradi. Router bir nechta quyi oqim tugunlaridan bir xil nomdagi Qiziqishlarni qabul qilganda, faqat yuqoridagi oqimlarni ishlab chiqaruvchilar (lar) ga yo'naltiradi.

Ma'lumotlar to'plami kelganda, NDN yo'riqchisi mos keladigan PIT yozuvini topadi va ma'lumotlarni ushbu PIT yozuvida keltirilgan barcha quyi oqim interfeyslariga yuboradi. Keyin u PIT yozuvini olib tashlaydi va Kontent do'konidagi ma'lumotlarni keshlaydi. Ma'lumotlar to'plami har doim Qiziqishlarning teskari yo'nalishini oladi va paketlar yo'qotilmasa, bitta Foiz paketi har bir havolada bitta ma'lumotlar paketini hosil qilib, oqim balansini ta'minlaydi. Bir nechta paketlarni o'z ichiga olgan katta tarkibli ob'ektlarni olish uchun Qiziqishlar, hozirgi Internetdagi TCP ACK kabi trafik oqimini boshqarishda xuddi shunday rolni bajaradi: ma'lumotlar iste'molchisi tomonidan boshqariladigan ingichka teskari aloqa davri.

Na foizlar, na ma'lumotlar paketlari biron bir xost yoki interfeys manzillarini o'z ichiga olmaydi; marshrutizatorlar paketlarda ko'rsatilgan nomlar asosida foizlar paketlarini ma'lumotlar ishlab chiqaruvchilarga yo'naltiradi va har bir sakrashda qiziqishlar tomonidan o'rnatilgan PIT holati ma'lumotlari asosida iste'molchilarga ma'lumotlar paketlarini uzatadi. Ushbu qiziqish / ma'lumotlar to'plami almashinuvi simmetriyasi hop-by-hop boshqaruv tsiklini keltirib chiqaradi (nosimmetrik marshrutizatsiya yoki umuman marshrut bilan adashtirmaslik kerak!) Va ma'lumot etkazib berishda manba yoki manzil tugunlari tushunchalariga ehtiyojni yo'q qiladi. paketni uchidan uchigacha etkazib berish modelida.

Ismlar
Dizayn

NDN nomlari tarmoq uchun shaffof emas. Bu har bir dasturga o'z ehtiyojlariga mos keladigan nomlash sxemasini tanlashga imkon beradi va shu bilan nomlash tarmoqdan mustaqil ravishda rivojlanishi mumkin.

Tuzilishi

NDN dizayni ierarxik ravishda tuzilgan nomlarni o'z ichiga oladi, masalan, UCLA tomonidan ishlab chiqarilgan video /ucla/videos/demo.mpg nomiga ega bo'lishi mumkin, bu erda "/" URL manzillariga o'xshash matnli ko'rsatmalardagi ism tarkibiy qismlarini ajratib turadi. Ushbu ierarxik tuzilish ko'plab potentsial afzalliklarga ega:

Aloqaning spetsifikatsiyasi: dasturlarga ma'lumotlar elementlarining kontekstini va aloqalarini aks ettirishga imkon beradi. EX: UCLA demo videoning 1-versiyasining 3-qismi /ucla/videos/demo.mpg/1/3 deb nomlanishi mumkin.

Ismlarni birlashtirish: / ucla videoni ishlab chiqaruvchi avtonom tizimga mos kelishi mumkin
Yo'nalish: tizimni miqyosini oshirishga imkon beradi va ma'lumotlar uchun zarur bo'lgan kontekstni ta'minlashda yordam beradi
Ismni ko'rsatish
Dinamik ravishda yaratilgan ma'lumotlarni olish uchun iste'molchilar istalgan ma'lumot uchun nomni deterministik tarzda tuzishi kerak, bu nomni yoki ma'lumotni oldindan ko'rmagan holda:

algoritm ishlab chiqaruvchi va iste'molchiga ikkalasida ham mavjud bo'lgan ma'lumotlarga asoslanib bir xil nomga kelish imkoniyatini beradi

Qiziqish tanlovchilari eng uzun prefiks bilan mos ravishda kerakli ma'lumotlarni bir yoki bir nechta takrorlash orqali olishadi.
Amaldagi tadqiqotlar dasturlarning qanday qilib dasturlarni ishlab chiqishni va tarmoqni etkazib berishni osonlashtiradigan nomlarni tanlashi kerakligini o'rganmoqda. Ushbu ishning maqsadi - nomlash bo'yicha mavjud printsiplar va ko'rsatmalarni ishlab chiqish va takomillashtirish, ushbu qoidalarni kelajakdagi dasturlarni ishlab chiqishni soddalashtirish uchun tizim kutubxonalarida amalga oshiriladigan nomlash konventsiyalariga aylantirish.[12]

Ism maydonlari

Dunyo bo'ylab olinishi mumkin bo'lgan ma'lumotlar global noyob nomlarga ega bo'lishi kerak, ammo mahalliy aloqa uchun ishlatiladigan nomlar mos keladigan ma'lumotlarni topish uchun faqat mahalliy marshrutizatsiyani (yoki mahalliy translyatsiyani) talab qilishi mumkin. Shaxsiy ma'lumotlar nomlari "ushbu xonadagi yorug'lik tugmachasi" dan "dunyodagi barcha mamlakat nomlari" gacha bo'lgan turli xil doiralar va kontekstlarda mazmunli bo'lishi mumkin. Nom maydoni boshqarish NDN arxitekturasiga kirmaydi, xuddi manzil maydonini boshqarish IP arxitekturasiga kirmaydi. Biroq, nomlash NDN dastur dizaynining eng muhim qismidir. Ma'lumotlar almashinuvi uchun dastur ishlab chiquvchilariga va ba'zida foydalanuvchilarga o'zlarining nom maydonlarini loyihalashtirishga imkon berish bir qator afzalliklarga ega:

dastur ma'lumotlari va uning tarmoqdan foydalanishi o'rtasida xaritalashning yaqinligini oshirish

ikkilamchi yozuvlarga bo'lgan ehtiyojni kamaytirish (dastur konfiguratsiyasini tarmoq konfiguratsiyasiga solishtirish uchun yozuvlarni saqlash)
ishlab chiquvchilar uchun mavjud bo'lgan abstraktlar doirasini kengaytirish.
nomlangan kontent so'rovlari, shuningdek, tashvishlarni keltirib chiqaradi maxfiylik qochqin. NDN arxitekturasidan nomlar maydonini boshqarish uchun ajratilganligi tufayli odatiy NDN nomlash sxemasida kichik o'zgarishlarni amalga oshirish orqali maxfiylikni saqlashni nomlash sxemasini ta'minlash mumkin.

Yo'nalish

IP muammolarini hal qilish echimlari
NDN marshrutlari va IP-arxitekturasidagi manzillar sabab bo'lgan uchta muammoni bartaraf etadigan nomlarga asoslangan paketlarni yo'naltiradi:

Joy bo'shashishini manzil: NDN nom maydoni asosan cheksizdir. Ism maydoni faqat 8 kb hajmdagi maksimal qiziqish paketi hajmi va ismlarni tuzadigan belgilarning mumkin bo'lgan noyob birikmalar soni bilan chegaralanadi.

NAT o'tish: NDN umumiy yoki xususiy manzillarni yo'q qiladi, shuning uchun NAT kerak emas.
Manzilni boshqarish: manzillarni tayinlash va boshqarish endi mahalliy tarmoqlarda talab qilinmaydi.
Tarmoqda multicasting: Ma'lumotlar ishlab chiqaruvchisi bir xil ma'lumotlar uchun bir nechta foizlarni olishlari shart emas, chunki quyi oqim ekspeditorlarida PIT yozuvlari qiziqishlarni birlashtiradi. Ishlab chiqaruvchi bitta foizni qabul qiladi va unga javob beradi va bir nechta kiruvchi foizlar olingan yo'naltiruvchi tugunlar ushbu qiziqishlar olingan interfeyslarga javoblarni multicast yuboradi.
Yo'qotishning yuqori darajasidan oxirigacha ishonchliligi: IP-ga asoslangan tarmoqlar yo'qolgan yoki tushgan paketlarni jo'natuvchi tomonidan qayta uzatilishini talab qiladi. Shu bilan birga, NDN-da, agar ma'lumotlar javobi so'rovchiga etib borguncha qiziqish tugasa, ma'lumotlar javobi qaytarish yo'li bo'ylab ekspeditorlar tomonidan saqlanadi. Qayta uzatilgan qiziqish faqat paketni yo'qotish tezligi yuqori bo'lgan paytda NDN asosidagi tarmoqlarga nisbatan yuqori o'tkazuvchanlikni ta'minlaydigan ma'lumotlarning keshlangan nusxasi bilan ekspeditorga etib borishi kerak.
Protokollar
Kabi an'anaviy yo'riqnoma algoritmlaridan foydalanish mumkin havola holati va masofa vektori. E'lon qilish o'rniga IP prefikslari, NDN yo'riqnoma yo'riqnoma xizmat ko'rsatishga tayyor bo'lgan ma'lumotlarni qamrab oladigan nom prefikslarini e'lon qiladi. Kabi an'anaviy marshrutlash protokollari OSPF va BGP, ismlarni shaffof bo'lmagan komponentlar ketma-ketligi sifatida ko'rib chiqish va foizlar paketidagi ismning eng uzun prefiks mosligini bajarish orqali nom prefikslarini yo'naltirishga moslashtirilishi mumkin. FIB jadvali.[14] Bu keng ko'lamli kirishni real vaqtda to'plash va bir nechta interfeys muhitlari bo'yicha bir vaqtning o'zida kontentni shifrlashga zarar etkazmasdan tarqatish imkonini beradi.[15] Asosiy interfeys analitikasi ham jarayon tomonidan saqlanib qoladi. Ilovalarni uzatish va atrof muhitda ma'lumotlarni almashish multimodal tarqatish doirasi bilan belgilanadi, masalan, ta'sirlangan bulutli o'rni protokollari individual ish vaqti identifikatoriga xosdir.[16]

PIT holati

Har bir yo'riqchidagi PIT holati NDN ma'lumotlar tekisligi bo'ylab uzatishni qo'llab-quvvatlaydi, har bir kutilayotgan foizlar va kiruvchi interfeyslarni (lar) yozib oladi va mos keladigan ma'lumotlar olinganidan yoki vaqt tugashi bilan foizlarni olib tashlaydi. Har bir hop, har bir paket holati IP-ning fuqaroligi bo'lmagan ma'lumotlar tekisligidan farq qiladi. FIB ma'lumotlari va ishlashni o'lchash asosida har bir yo'riqchining yo'naltiruvchi moslashuvchan strategiyasi quyidagilar to'g'risida qarorlar qabul qiladi.

Boshqarish oqimi: har bir qiziqish ko'pi bilan bitta ma'lumot paketini oladiganligi sababli, yo'riqnoma kutilayotgan qiziqishlar sonini boshqarish orqali to'g'ridan-to'g'ri oqimni boshqarishi mumkin.

Multicast ma'lumotlarni etkazib berish: bir xil ma'lumotlar kelgan interfeys to'plamini yozib olgan PIT tabiiy ravishda ushbu xususiyatni qo'llab-quvvatlaydi.
Tarmoq ko'rinishidagi o'zgarishlarni hisobga olgan holda yo'llarni yangilash.[17]
Etkazib berish: yo'riqnoma qaysi qiziqishlarni qaysi interfeyslarga yo'naltirishi, PITda qanchadan-qancha qoniqarsiz qiziqishlarga yo'l qo'yishi, shuningdek turli xil qiziqishlarning nisbiy ustuvorligi haqida o'ylashi mumkin.
Qiziqish
Agar yo'riqnoma Foizni qondirish mumkin emas, deb qaror qilsa, masalan, yuqori oqim aloqasi o'chirilgan bo'lsa, FIB-da yo'naltiruvchi yozuv mavjud emas yoki haddan tashqari tirbandlik yuzaga kelsa, yo'riqnoma FACni uzatgan quyi oqimdagi qo'shni (lar) ga NACK yuborishi mumkin. . Bunday manfiy minnatdorchilik (NACK) qabul qiluvchi yo'riqchini qiziqishni boshqa interfeyslarga muqobil yo'llarni o'rganish uchun yo'naltirishi mumkin. PIT holati marshrutizatorlarga ko'chadan paketlarni aniqlash va yo'q qilishga imkon beradi, bu ularga bir xil ma'lumot ishlab chiqaruvchisi tomon bir nechta yo'llardan erkin foydalanish imkoniyatini beradi. Paketlar NDN-da ulanib bo'lmayapti, demak, ushbu muammolarni hal qilish uchun IP-da va tegishli protokollarda amalga oshiriladigan vaqt va boshqa tadbirlarga ehtiyoj qolmaydi.

Xavfsizlik

Umumiy nuqtai
IP-dan IP-kanallarni himoya qilish orqali aloqani ta'minlaydigan TCP / IP xavfsizligidan (masalan, TLS) farqli o'laroq, NDN ma'lumotlar ishlab chiqaruvchilardan har bir ma'lumotlar paketiga kriptografik imzo qo'yishni talab qilish orqali ma'lumotlarni o'zi xavfsizligini ta'minlaydi. Nashriyotning imzosi butunlikni ta'minlaydi va ma'lumotlarning haqiqiyligini tekshirishga imkon beradi isbotlash, iste'molchining ma'lumotlarga bo'lgan ishonchini ular qayerdan va qayerdan olinganligidan ajratishga imkon beradi. NDN shuningdek, aniq ishonchni qo'llab-quvvatlaydi va iste'molchilarga ochiq kalit egasi ma'lum bir kontekstdagi ma'lum bir ma'lumot uchun maqbul noshir ekanligi to'g'risida fikr yuritishga imkon beradi. Ikkinchi asosiy tadqiqot yo'nalishi - foydalanuvchi ishonchini boshqarish uchun foydalaniladigan mexanizmlarni ishlab chiqish va ishlab chiqish. Uch xil ishonch modellari bo'yicha tadqiqotlar o'tkazildi:

ierarxik ishonch modeli: bu erda kalit nomlari maydoni kalitlardan foydalanishga ruxsat beradi. Ochiq kalitni olib yuradigan ma'lumotlar to'plami bu sertifikatdir, chunki u uchinchi tomon tomonidan imzolangan va bu ochiq kalit ma'lum ma'lumotlarga imzo qo'yish uchun ishlatiladi[18]

ishonchli veb: oldindan kelishilgan ishonchli langarlarni talab qilmasdan xavfsiz aloqani yoqish.[19]
engil ishonch uchun IoT: Asosan NDN ishonch modeli assimetrik kriptografiya, bu IoT paradigmasidagi resurslarni cheklash moslamalari uchun amal qilmaydi. [20]
Ilova xavfsizligi
NDN ma'lumotlarga asoslangan xavfsizligi tarkibga kirishni boshqarish va infratuzilma xavfsizligini ta'minlash uchun tabiiy dasturlarga ega. Ilovalar ma'lumotlarni shifrlashi va kalitlarni tarqatish uchun bir xil nomdagi infratuzilma yordamida nomlangan paketlar sifatida kalitlarni tarqatishi va ma'lumotlar xavfsizligi perimetrini bitta dastur kontekstida samarali ravishda cheklashi mumkin. Ma'lumotlar paketining imzosini tekshirish uchun dastur boshqa har qanday tarkib kabi paketning kalitini aniqlash maydonida aniqlangan tegishli kalitni olishi mumkin. Ammo ishonchni boshqarish, ya'ni ma'lum bir dastur uchun ma'lum bir paket uchun berilgan kalitning haqiqiyligini qanday aniqlash kerak, bu asosiy tadqiqot muammosi. Eksperimental yondashuvga muvofiq, NDN ishonchini boshqarish tadqiqotlari dasturlarni ishlab chiqish va ulardan foydalanish bilan bog'liq: birinchi navbatda muayyan muammolarni hal qilish va keyin umumiy naqshlarni aniqlash. Masalan, NLSR xavfsizligi ehtiyojlari oddiy ierarxik ishonch modelini ishlab chiqishni talab qildi, pastroqda ( darajalarga yaqinroq), bu yuqori darajadagi kalitlarga imzo qo'yish uchun ishlatiladi, unda kalitlar ularning ishonch munosabatlarini aks ettiruvchi ismlar bilan nashr etiladi. Ushbu ishonch modelida nom maydoni ishonchli delegatsiya ierarxiyasiga, ya'ni / root / site / operator / router / processga mos keladi. Ierarxiyada ma'lum bir nom bilan kalitlarni nashr etish ularga ma'lum ma'lumotlar paketlarini imzolash huquqini beradi va ularning doirasini cheklaydi. Ushbu paradigma osongina haqiqiy dunyodagi ishonch ierarxik naqshga moyil bo'lgan boshqa ilovalarga ham kengaytirilishi mumkin, masalan bizning binolarni boshqarish tizimlarida (BMS)[21]NDN ishonchli modelni har bir dastur nazorati ostida qoldirganligi sababli, yanada moslashuvchan va ifodali ishonch munosabatlari ham ifodalanishi mumkin. Bunday misollardan biri ChronoChat,[19] bu ishonchli veb-model bilan tajriba o'tkazishga undagan. Xavfsizlik modeli shundan iboratki, chat xonasining hozirgi ishtirokchisi yangi kelgan klavishini imzolash orqali boshqalarga tanishtirishi mumkin. Kelajakdagi dasturlar o'zaro tasdiqlangan modelni (SDSI) amalga oshiradi [13, 3], bu tekshiruvning ortiqcha miqdorini ta'minlaydi, ma'lumotlar va kalit nomlari mustaqil bo'lishiga imkon beradi, bu esa turli xil real dunyo munosabatlariga osonlikcha mos keladi.

Marshrut samaradorligi va xavfsizligi

Bundan tashqari, NDN imzo talab qiladigan barcha NDN ma'lumotlari kabi tarmoqni yo'naltirish va boshqarish xabarlarini ko'rib chiqadi. Bu hujumga qarshi marshrutlash protokollarini ta'minlash uchun mustahkam poydevor yaratadi, masalan, soxtalashtirish va buzish. NDN-ning ko'p yo'nalishli uzatishni ishlatishi, moslashuvchan yo'naltirish strategiyasi moduli bilan birga, prefiksni o'g'irlashni yumshatadi, chunki yo'riqchilar o'g'irlanish natijasida yuzaga kelgan anomaliyalarni aniqlay olishadi va alternativ yo'llar orqali ma'lumotlarni olishlari mumkin.[22] Ko'p manbali, ko'p tarmoqli kontentni etkazib berish xususiyati tufayli Ma'lumotlar tarmog'i, tasodifiy chiziqli kodlash barcha tarmoq samaradorligini oshirishi mumkin. [23] NDN paketlari qurilmalarga emas, balki tarkibga murojaat qilishlari sababli, ma'lum bir qurilmani zararli maqsadga yo'naltirish hiyla-nayrangdir, ammo boshqa NDN-ga qarshi hujumlarga qarshi yumshatish mexanizmlari kerak bo'ladi, masalan. Qiziqish toshqini DoS.,[24][25]Bundan tashqari, ilgari so'rovlar holatini saqlaydigan va foizlarni qanday hal qilish to'g'risida oldindan aniq qarorlar qabul qila oladigan, kutilayotgan foizlar jadvaliga ega bo'lishning ko'plab xavfsizlik afzalliklari mavjud:[26]

Yuklarni muvozanatlash: PIT yozuvlari soni yo'riqnoma yukining ko'rsatkichidir; uning hajmini cheklash DDoS hujumining ta'sirini cheklaydi.

Foizlarning tanaffusi: PITga kirish vaqtining tugashi nisbatan arzonroq hujumni aniqlashni taklif qiladi va har bir PIT kirishidagi interfeys ma'lumotlari pastga yo'naltirilgan marshrutizatorlar hujumlarni aniqlashda yordam beradigan xizmat ko'rsatilmagan manfaatlar to'g'risida xabardor qilinadigan orqaga surish sxemasini qo'llab-quvvatlashi mumkin.
Shuningdek qarang
Axborotga asoslangan tarmoqni keshlash siyosati
Kelajakdagi Internet tadqiqotlari va tajribalari (EI)
Asosiy me'moriy tamoyillar
Uchidan oxirigacha bo'lgan tamoyil: Tarmoqdagi nosozliklar paytida ishonchli dasturlarni ishlab chiqishga imkon beradi. NDN ushbu dizayn printsipini saqlab qoladi va kengaytiradi.
Samolyotni ajratish va yo'naltirish: Bu Internetni rivojlantirish uchun zarurligini isbotladi. Vaqt o'tishi bilan marshrutlash tizimi rivojlanishda davom etganda, bu yo'naltiruvchi samolyotning ishlashiga imkon beradi. NDN xuddi shu printsipdan foydalanib, marshrutlash tizimining yangi tadqiqotlari olib borilayotgan paytda eng yaxshi yo'naltirish texnologiyasi bilan NDN-ni tarqatishga imkon beradi.
Davlatga yo'naltirish: NDN routerlari yaqinda yo'naltirilgan paketlarning holatini saqlab turishadi, bu esa aqlli yo'naltirish, tsiklni aniqlash, oqim muvozanati, hamma joyda keshlash va hk.
O'rnatilgan xavfsizlik: NDN-da ma'lumotlar uzatish tarmoq sathida har qanday nomlangan ma'lumotlarni imzolash va tekshirish orqali ta'minlanadi.[10]
Foydalanuvchilar tanlovi va raqobatini yoqish: Arxitektura imkon qadar foydalanuvchi tanlovi va raqobatini osonlashtirishi kerak. Internetning asl dizaynidagi muhim omil bo'lmasa-da, global joylashuv "me'morchilik neytral emasligini" namoyish etdi.[11] NDN so'nggi foydalanuvchilarni kuchaytirish va raqobatni ta'minlash uchun ongli ravishda harakat qiladi.
Arxitektura haqida umumiy ma'lumot
Paket turlari
NDN-da aloqa qabul qiluvchilar, ya'ni ma'lumotlar iste'molchilari tomonidan ikki turdagi paketlar almashinuvi orqali amalga oshiriladi: foizlar va ma'lumotlar. Ikkala turdagi paketlar bitta ma'lumotlar paketida uzatilishi mumkin bo'lgan ma'lumotlarning bir qismini aniqlaydigan nomga ega.
NDN paketi uchun paket tarkibiga umumiy nuqtai
Paket turlari

Foiz: Iste'molchi istalgan ma'lumotlar nomini foizlar paketiga kiritadi va uni tarmoqqa yuboradi. Routerlar ushbu nomdan ma'lumotlar ishlab chiqaruvchisi (lariga) bo'lgan qiziqishni yo'naltirish uchun foydalanadilar.

Ma'lumotlar: Foiz so'ralgan ma'lumotlarga ega bo'lgan tugunga etib borgandan so'ng, tugun ikkala nomni va tarkibni o'z ichiga olgan Ma'lumotlar paketini va ikkalasini bog'laydigan ishlab chiqaruvchi kaliti tomonidan imzolanadi. Ushbu Ma'lumotlar to'plami, so'rov yuborgan iste'molchiga qaytish uchun foizlar yo'li bilan teskari yo'nalishda harakat qiladi.
To'liq spetsifikatsiya uchun qarang NDN paket formatining spetsifikatsiyasi.

Router arxitekturasi

Faollik va ma'lumotlar paketini yo'naltirish funktsiyalarini bajarish uchun har bir NDN yo'riqchisi uchta ma'lumotlar tuzilishini va ekspeditorlik siyosatini olib boradi:

Kutilayotgan foizlar jadvali (PIT): yo'riqnoma yuborgan, ammo hali qoniqtirmagan barcha qiziqishlarni saqlaydi. Har bir PIT yozuvi foizlar bo'yicha olib borilgan ma'lumotlar nomini, uning kiruvchi va chiquvchi interfeyslari bilan birga qayd etadi.

Axborot bazasini yo'naltirish (FIB): nom tarkibiy qismlarini interfeyslarga moslashtiradigan marshrutlash jadvali. FIB o'zi nom-prefiksga asoslangan marshrutlash protokoli bilan to'ldirilgan va har bir prefiks uchun bir nechta chiqish interfeyslariga ega bo'lishi mumkin.
Content Store (CS): yo'riqnoma qabul qilgan Ma'lumotlar paketlarining vaqtinchalik keshi. NDN ma'lumotlar paketi qaerdan kelib chiqishi yoki qayerga yo'naltirilganligidan qat'iy nazar mazmunli bo'lgani uchun, kelajakdagi qiziqishlarni qondirish uchun uni keshlash mumkin. O'zgartirish strategiyasi an'anaviy ravishda yaqinda qo'llanilmaydi, ammo almashtirish strategiyasi yo'riqnoma tomonidan belgilanadi va farq qilishi mumkin.
Ekspeditorlik strategiyasi: foizlar va ma'lumotlar paketlarini yo'naltirish bo'yicha bir qator qoidalar va qoidalar. Shuni esda tutingki, Ekspeditorlik strategiyasi ma'lum vaziyatlarda, masalan, barcha yuqori yo'nalishdagi havolalar tiqilib qolsa yoki foizlar DoS hujumining bir qismi deb gumon qilinsa, foizlarni bekor qilishga qaror qilishi mumkin. Ushbu strategiyalar yo'naltirish trubkasida bir qator triggerlardan foydalanadi va nom prefikslariga tayinlanadi. Masalan, sukut bo'yicha / localhost mijozning NFD-da ishlaydigan har qanday mahalliy dasturga qiziqish va ma'lumotlarni uzatish uchun Multicast yo'naltirish strategiyasidan foydalanadi. Standart yo'naltirish strategiyasi (ya'ni "/") - bu eng yaxshi marshrutni yo'naltirish strategiyasi.
Foizlar to'plami kelganda, NDN yo'riqchisi avval Kontent do'konini ma'lumotlarning mosligini tekshiradi; agar u yo'riqchida mavjud bo'lsa, foizlar paydo bo'lgan interfeysdagi ma'lumotlar paketini qaytaradi. Aks holda yo'riqnoma o'z PIT-da nomini qidiradi va agar mos keladigan yozuv mavjud bo'lsa, u shunchaki ushbu qiziqishning kiruvchi interfeysini PIT yozuviga yozib qo'yadi. Agar mos keladigan PIT yozuvi mavjud bo'lmasa, yo'riqnoma FIB ma'lumotlariga va yo'riqchining moslashuvchan yo'naltirish strategiyasiga asoslangan holda ma'lumotlar ishlab chiqaruvchisiga (foizlariga) qiziqishni yo'naltiradi. Router bir nechta quyi oqim tugunlaridan bir xil nomdagi Qiziqishlarni qabul qilganda, faqat yuqoridagi oqimlarni ishlab chiqaruvchilar (lar) ga yo'naltiradi.

Ma'lumotlar to'plami kelganda, NDN yo'riqchisi mos keladigan PIT yozuvini topadi va ma'lumotlarni ushbu PIT yozuvida keltirilgan barcha quyi oqim interfeyslariga yuboradi. Keyin u PIT yozuvini olib tashlaydi va Kontent do'konidagi ma'lumotlarni keshlaydi. Ma'lumotlar to'plami har doim Qiziqishlarning teskari yo'nalishini oladi va paketlar yo'qotilmasa, bitta Foiz paketi har bir havolada bitta ma'lumotlar paketini hosil qilib, oqim balansini ta'minlaydi. Bir nechta paketlarni o'z ichiga olgan katta tarkibli ob'ektlarni olish uchun Qiziqishlar, hozirgi Internetdagi TCP ACK kabi trafik oqimini boshqarishda xuddi shunday rolni bajaradi: ma'lumotlar iste'molchisi tomonidan boshqariladigan ingichka teskari aloqa davri.

Na foizlar, na ma'lumotlar paketlari biron bir xost yoki interfeys manzillarini o'z ichiga olmaydi; marshrutizatorlar paketlarda ko'rsatilgan nomlar asosida foizlar paketlarini ma'lumotlar ishlab chiqaruvchilarga yo'naltiradi va har bir sakrashda qiziqishlar tomonidan o'rnatilgan PIT holati ma'lumotlari asosida iste'molchilarga ma'lumotlar paketlarini uzatadi. Ushbu qiziqish / ma'lumotlar to'plami almashinuvi simmetriyasi hop-by-hop boshqaruv tsiklini keltirib chiqaradi (nosimmetrik marshrutizatsiya yoki umuman marshrut bilan adashtirmaslik kerak!) Va ma'lumot etkazib berishda manba yoki manzil tugunlari tushunchalariga ehtiyojni yo'q qiladi. paketni uchidan uchigacha etkazib berish modelida.

Ismlar
Dizayn

NDN nomlari tarmoq uchun shaffof emas. Bu har bir dasturga o'z ehtiyojlariga mos keladigan nomlash sxemasini tanlashga imkon beradi va shu bilan nomlash tarmoqdan mustaqil ravishda rivojlanishi mumkin.

Tuzilishi

NDN dizayni ierarxik ravishda tuzilgan nomlarni o'z ichiga oladi, masalan, UCLA tomonidan ishlab chiqarilgan video /ucla/videos/demo.mpg nomiga ega bo'lishi mumkin, bu erda "/" URL manzillariga o'xshash matnli ko'rsatmalardagi ism tarkibiy qismlarini ajratib turadi. Ushbu ierarxik tuzilish ko'plab potentsial afzalliklarga ega:

Aloqaning spetsifikatsiyasi: dasturlarga ma'lumotlar elementlarining kontekstini va aloqalarini aks ettirishga imkon beradi. EX: UCLA demo videoning 1-versiyasining 3-qismi /ucla/videos/demo.mpg/1/3 deb nomlanishi mumkin.

Ismlarni birlashtirish: / ucla videoni ishlab chiqaruvchi avtonom tizimga mos kelishi mumkin
Yo'nalish: tizimni miqyosini oshirishga imkon beradi va ma'lumotlar uchun zarur bo'lgan kontekstni ta'minlashda yordam beradi
Ismni ko'rsatish
Dinamik ravishda yaratilgan ma'lumotlarni olish uchun iste'molchilar istalgan ma'lumot uchun nomni deterministik tarzda tuzishi kerak, bu nomni yoki ma'lumotni oldindan ko'rmagan holda:

algoritm ishlab chiqaruvchi va iste'molchiga ikkalasida ham mavjud bo'lgan ma'lumotlarga asoslanib bir xil nomga kelish imkoniyatini beradi

Qiziqish tanlovchilari eng uzun prefiks bilan mos ravishda kerakli ma'lumotlarni bir yoki bir nechta takrorlash orqali olishadi.
Amaldagi tadqiqotlar dasturlarning qanday qilib dasturlarni ishlab chiqishni va tarmoqni etkazib berishni osonlashtiradigan nomlarni tanlashi kerakligini o'rganmoqda. Ushbu ishning maqsadi - nomlash bo'yicha mavjud printsiplar va ko'rsatmalarni ishlab chiqish va takomillashtirish, ushbu qoidalarni kelajakdagi dasturlarni ishlab chiqishni soddalashtirish uchun tizim kutubxonalarida amalga oshiriladigan nomlash konventsiyalariga aylantirish.[12]

Ism maydonlari

Dunyo bo'ylab olinishi mumkin bo'lgan ma'lumotlar global noyob nomlarga ega bo'lishi kerak, ammo mahalliy aloqa uchun ishlatiladigan nomlar mos keladigan ma'lumotlarni topish uchun faqat mahalliy marshrutizatsiyani (yoki mahalliy translyatsiyani) talab qilishi mumkin. Shaxsiy ma'lumotlar nomlari "ushbu xonadagi yorug'lik tugmachasi" dan "dunyodagi barcha mamlakat nomlari" gacha bo'lgan turli xil doiralar va kontekstlarda mazmunli bo'lishi mumkin. Nom maydoni boshqarish NDN arxitekturasiga kirmaydi, xuddi manzil maydonini boshqarish IP arxitekturasiga kirmaydi. Biroq, nomlash NDN dastur dizaynining eng muhim qismidir. Ma'lumotlar almashinuvi uchun dastur ishlab chiquvchilariga va ba'zida foydalanuvchilarga o'zlarining nom maydonlarini loyihalashtirishga imkon berish bir qator afzalliklarga ega:

dastur ma'lumotlari va uning tarmoqdan foydalanishi o'rtasida xaritalashning yaqinligini oshirish

ikkilamchi yozuvlarga bo'lgan ehtiyojni kamaytirish (dastur konfiguratsiyasini tarmoq konfiguratsiyasiga solishtirish uchun yozuvlarni saqlash)
ishlab chiquvchilar uchun mavjud bo'lgan abstraktlar doirasini kengaytirish.
nomlangan kontent so'rovlari, shuningdek, tashvishlarni keltirib chiqaradi maxfiylik qochqin. NDN arxitekturasidan nomlar maydonini boshqarish uchun ajratilganligi tufayli odatiy NDN nomlash sxemasida kichik o'zgarishlarni amalga oshirish orqali maxfiylikni saqlashni nomlash sxemasini ta'minlash mumkin. [13]
Yo'nalish
IP muammolarini hal qilish echimlari
NDN marshrutlari va IP-arxitekturasidagi manzillar sabab bo'lgan uchta muammoni bartaraf etadigan nomlarga asoslangan paketlarni yo'naltiradi:

Joy bo'shashishini manzil: NDN nom maydoni asosan cheksizdir. Ism maydoni faqat 8 kb hajmdagi maksimal qiziqish paketi hajmi va ismlarni tuzadigan belgilarning mumkin bo'lgan noyob birikmalar soni bilan chegaralanadi.

NAT o'tish: NDN umumiy yoki xususiy manzillarni yo'q qiladi, shuning uchun NAT kerak emas.
Manzilni boshqarish: manzillarni tayinlash va boshqarish endi mahalliy tarmoqlarda talab qilinmaydi.
Tarmoqda multicasting: Ma'lumotlar ishlab chiqaruvchisi bir xil ma'lumotlar uchun bir nechta foizlarni olishlari shart emas, chunki quyi oqim ekspeditorlarida PIT yozuvlari qiziqishlarni birlashtiradi. Ishlab chiqaruvchi bitta foizni qabul qiladi va unga javob beradi va bir nechta kiruvchi foizlar olingan yo'naltiruvchi tugunlar ushbu qiziqishlar olingan interfeyslarga javoblarni multicast yuboradi.
Yo'qotishning yuqori darajasidan oxirigacha ishonchliligi: IP-ga asoslangan tarmoqlar yo'qolgan yoki tushgan paketlarni jo'natuvchi tomonidan qayta uzatilishini talab qiladi. Shu bilan birga, NDN-da, agar ma'lumotlar javobi so'rovchiga etib borguncha qiziqish tugasa, ma'lumotlar javobi qaytarish yo'li bo'ylab ekspeditorlar tomonidan saqlanadi. Qayta uzatilgan qiziqish faqat paketni yo'qotish tezligi yuqori bo'lgan paytda NDN asosidagi tarmoqlarga nisbatan yuqori o'tkazuvchanlikni ta'minlaydigan ma'lumotlarning keshlangan nusxasi bilan ekspeditorga etib borishi kerak.
Protokollar
Kabi an'anaviy yo'riqnoma algoritmlaridan foydalanish mumkin havola holati va masofa vektori. E'lon qilish o'rniga IP prefikslari, NDN yo'riqnoma yo'riqnoma xizmat ko'rsatishga tayyor bo'lgan ma'lumotlarni qamrab oladigan nom prefikslarini e'lon qiladi. Kabi an'anaviy marshrutlash protokollari OSPF va BGP, ismlarni shaffof bo'lmagan komponentlar ketma-ketligi sifatida ko'rib chiqish va foizlar paketidagi ismning eng uzun prefiks mosligini bajarish orqali nom prefikslarini yo'naltirishga moslashtirilishi mumkin. FIB jadvali.[14] Bu keng ko'lamli kirishni real vaqtda to'plash va bir nechta interfeys muhitlari bo'yicha bir vaqtning o'zida kontentni shifrlashga zarar etkazmasdan tarqatish imkonini beradi.[15] Asosiy interfeys analitikasi ham jarayon tomonidan saqlanib qoladi. Ilovalarni uzatish va atrof muhitda ma'lumotlarni almashish multimodal tarqatish doirasi bilan belgilanadi, masalan, ta'sirlangan bulutli o'rni protokollari individual ish vaqti identifikatoriga xosdir.[16]

PIT holati

Har bir yo'riqchidagi PIT holati NDN ma'lumotlar tekisligi bo'ylab uzatishni qo'llab-quvvatlaydi, har bir kutilayotgan foizlar va kiruvchi interfeyslarni (lar) yozib oladi va mos keladigan ma'lumotlar olinganidan yoki vaqt tugashi bilan foizlarni olib tashlaydi. Har bir hop, har bir paket holati IP-ning fuqaroligi bo'lmagan ma'lumotlar tekisligidan farq qiladi. FIB ma'lumotlari va ishlashni o'lchash asosida har bir yo'riqchining yo'naltiruvchi moslashuvchan strategiyasi quyidagilar to'g'risida qarorlar qabul qiladi.

Boshqarish oqimi: har bir qiziqish ko'pi bilan bitta ma'lumot paketini oladiganligi sababli, yo'riqnoma kutilayotgan qiziqishlar sonini boshqarish orqali to'g'ridan-to'g'ri oqimni boshqarishi mumkin.

Multicast ma'lumotlarni etkazib berish: bir xil ma'lumotlar kelgan interfeys to'plamini yozib olgan PIT tabiiy ravishda ushbu xususiyatni qo'llab-quvvatlaydi.
Tarmoq ko'rinishidagi o'zgarishlarni hisobga olgan holda yo'llarni yangilash.[17]
Etkazib berish: yo'riqnoma qaysi qiziqishlarni qaysi interfeyslarga yo'naltirishi, PITda qanchadan-qancha qoniqarsiz qiziqishlarga yo'l qo'yishi, shuningdek turli xil qiziqishlarning nisbiy ustuvorligi haqida o'ylashi mumkin.
Qiziqish
Agar yo'riqnoma Foizni qondirish mumkin emas, deb qaror qilsa, masalan, yuqori oqim aloqasi o'chirilgan bo'lsa, FIB-da yo'naltiruvchi yozuv mavjud emas yoki haddan tashqari tirbandlik yuzaga kelsa, yo'riqnoma FACni uzatgan quyi oqimdagi qo'shni (lar) ga NACK yuborishi mumkin. . Bunday manfiy minnatdorchilik (NACK) qabul qiluvchi yo'riqchini qiziqishni boshqa interfeyslarga muqobil yo'llarni o'rganish uchun yo'naltirishi mumkin. PIT holati marshrutizatorlarga ko'chadan paketlarni aniqlash va yo'q qilishga imkon beradi, bu ularga bir xil ma'lumot ishlab chiqaruvchisi tomon bir nechta yo'llardan erkin foydalanish imkoniyatini beradi. Paketlar NDN-da ulanib bo'lmayapti, demak, ushbu muammolarni hal qilish uchun IP-da va tegishli protokollarda amalga oshiriladigan vaqt va boshqa tadbirlarga ehtiyoj qolmaydi.

Xavfsizlik

Umumiy nuqtai
IP-dan IP-kanallarni himoya qilish orqali aloqani ta'minlaydigan TCP / IP xavfsizligidan (masalan, TLS) farqli o'laroq, NDN ma'lumotlar ishlab chiqaruvchilardan har bir ma'lumotlar paketiga kriptografik imzo qo'yishni talab qilish orqali ma'lumotlarni o'zi xavfsizligini ta'minlaydi. Nashriyotning imzosi butunlikni ta'minlaydi va ma'lumotlarning haqiqiyligini tekshirishga imkon beradi isbotlash, iste'molchining ma'lumotlarga bo'lgan ishonchini ular qayerdan va qayerdan olinganligidan ajratishga imkon beradi. NDN shuningdek, aniq ishonchni qo'llab-quvvatlaydi va iste'molchilarga ochiq kalit egasi ma'lum bir kontekstdagi ma'lum bir ma'lumot uchun maqbul noshir ekanligi to'g'risida fikr yuritishga imkon beradi. Ikkinchi asosiy tadqiqot yo'nalishi - foydalanuvchi ishonchini boshqarish uchun foydalaniladigan mexanizmlarni ishlab chiqish va ishlab chiqish. Uch xil ishonch modellari bo'yicha tadqiqotlar o'tkazildi:

ierarxik ishonch modeli: bu erda kalit nomlari maydoni kalitlardan foydalanishga ruxsat beradi. Ochiq kalitni olib yuradigan ma'lumotlar to'plami bu sertifikatdir, chunki u uchinchi tomon tomonidan imzolangan va bu ochiq kalit ma'lum ma'lumotlarga imzo qo'yish uchun ishlatiladi[18]

ishonchli veb: oldindan kelishilgan ishonchli langarlarni talab qilmasdan xavfsiz aloqani yoqish.[19]
engil ishonch uchun IoT: Asosan NDN ishonch modeli assimetrik kriptografiya, bu IoT paradigmasidagi resurslarni cheklash moslamalari uchun amal qilmaydi. [20]
Ilova xavfsizligi
NDN ma'lumotlarga asoslangan xavfsizligi tarkibga kirishni boshqarish va infratuzilma xavfsizligini ta'minlash uchun tabiiy dasturlarga ega. Ilovalar ma'lumotlarni shifrlashi va kalitlarni tarqatish uchun bir xil nomdagi infratuzilma yordamida nomlangan paketlar sifatida kalitlarni tarqatishi va ma'lumotlar xavfsizligi perimetrini bitta dastur kontekstida samarali ravishda cheklashi mumkin. Ma'lumotlar paketining imzosini tekshirish uchun dastur boshqa har qanday tarkib kabi paketning kalitini aniqlash maydonida aniqlangan tegishli kalitni olishi mumkin. Ammo ishonchni boshqarish, ya'ni ma'lum bir dastur uchun ma'lum bir paket uchun berilgan kalitning haqiqiyligini qanday aniqlash kerak, bu asosiy tadqiqot muammosi. Eksperimental yondashuvga muvofiq, NDN ishonchini boshqarish tadqiqotlari dasturlarni ishlab chiqish va ulardan foydalanish bilan bog'liq: birinchi navbatda muayyan muammolarni hal qilish va keyin umumiy naqshlarni aniqlash. Masalan, NLSR xavfsizligi ehtiyojlari oddiy ierarxik ishonch modelini ishlab chiqishni talab qildi, pastroqda ( darajalarga yaqinroq), bu yuqori darajadagi kalitlarga imzo qo'yish uchun ishlatiladi, unda kalitlar ularning ishonch munosabatlarini aks ettiruvchi ismlar bilan nashr etiladi. Ushbu ishonch modelida nom maydoni ishonchli delegatsiya ierarxiyasiga, ya'ni / root / site / operator / router / processga mos keladi. Ierarxiyada ma'lum bir nom bilan kalitlarni nashr etish ularga ma'lum ma'lumotlar paketlarini imzolash huquqini beradi va ularning doirasini cheklaydi. Ushbu paradigma osongina haqiqiy dunyodagi ishonch ierarxik naqshga moyil bo'lgan boshqa ilovalarga ham kengaytirilishi mumkin, masalan bizning binolarni boshqarish tizimlarida (BMS)[21]NDN ishonchli modelni har bir dastur nazorati ostida qoldirganligi sababli, yanada moslashuvchan va ifodali ishonch munosabatlari ham ifodalanishi mumkin. Bunday misollardan biri ChronoChat,[19] bu ishonchli veb-model bilan tajriba o'tkazishga undagan. Xavfsizlik modeli shundan iboratki, chat xonasining hozirgi ishtirokchisi yangi kelgan klavishini imzolash orqali boshqalarga tanishtirishi mumkin. Kelajakdagi dasturlar o'zaro tasdiqlangan modelni (SDSI) amalga oshiradi [13, 3], bu tekshiruvning ortiqcha miqdorini ta'minlaydi, ma'lumotlar va kalit nomlari mustaqil bo'lishiga imkon beradi, bu esa turli xil real dunyo munosabatlariga osonlikcha mos keladi.

Marshrut samaradorligi va xavfsizligi

Bundan tashqari, NDN imzo talab qiladigan barcha NDN ma'lumotlari kabi tarmoqni yo'naltirish va boshqarish xabarlarini ko'rib chiqadi. Bu hujumga qarshi marshrutlash protokollarini ta'minlash uchun mustahkam poydevor yaratadi, masalan, soxtalashtirish va buzish. NDN-ning ko'p yo'nalishli uzatishni ishlatishi, moslashuvchan yo'naltirish strategiyasi moduli bilan birga, prefiksni o'g'irlashni yumshatadi, chunki yo'riqchilar o'g'irlanish natijasida yuzaga kelgan anomaliyalarni aniqlay olishadi va alternativ yo'llar orqali ma'lumotlarni olishlari mumkin.[22] Ko'p manbali, ko'p tarmoqli kontentni etkazib berish xususiyati tufayli Ma'lumotlar tarmog'i, tasodifiy chiziqli kodlash barcha tarmoq samaradorligini oshirishi mumkin. [23] NDN paketlari qurilmalarga emas, balki tarkibga murojaat qilishlari sababli, ma'lum bir qurilmani zararli maqsadga yo'naltirish hiyla-nayrangdir, ammo boshqa NDN-ga qarshi hujumlarga qarshi yumshatish mexanizmlari kerak bo'ladi, masalan. Qiziqish toshqini DoS.,[24][25]Bundan tashqari, ilgari so'rovlar holatini saqlaydigan va foizlarni qanday hal qilish to'g'risida oldindan aniq qarorlar qabul qila oladigan, kutilayotgan foizlar jadvaliga ega bo'lishning ko'plab xavfsizlik afzalliklari mavjud:[26]

Yuklarni muvozanatlash: PIT yozuvlari soni yo'riqnoma yukining ko'rsatkichidir; uning hajmini cheklash DDoS hujumining ta'sirini cheklaydi.

Foizlarning tanaffusi: PITga kirish vaqtining tugashi nisbatan arzonroq hujumni aniqlashni taklif qiladi va har bir PIT kirishidagi interfeys ma'lumotlari pastga yo'naltirilgan marshrutizatorlar hujumlarni aniqlashda yordam beradigan xizmat ko'rsatilmagan manfaatlar to'g'risida xabardor qilinadigan orqaga surish sxemasini qo'llab-quvvatlashi mumkin

Adabiyotlar

^ "NSF Future Internet Architectures (FIA)". nsf.gov. Milliy Ilmiy Jamg'arma.
^ "NSF - kelajakdagi Internet arxitekturasi". Kelajakdagi Internet me'morchiligi - Keyingi bosqich. Milliy Ilmiy Jamg'arma.
^ Chjan, Lixiya; Afanasyev, Aleksandr; Burke, Jeffri; Jakobson, Van; yumshoq, kc; Krouli, Patrik; Papadopulos, Xristos; Vang, Lan; Chjan, Beychuan (2014 yil 28-iyul). "Nomlangan ma'lumotlar tarmog'i". ACM SIGCOMM kompyuter aloqalarini ko'rib chiqish. 44 (3): 66–73. doi:10.1145/2656877.2656887. S2CID 8317810.
^ Jakobson, Van. "Tarmoqqa qarashning yangi usuli". You tube. Google Talk.
^ Jakobson, Van; Smetters, Diana K.; Tornton, Jeyms D. Plass, Maykl; Briggs, Nik; Braynard, Rebekka (2012 yil 1-yanvar). "Tarmoqda nomlangan tarkib". ACM aloqalari. 55 (1): 117. doi:10.1145/2063176.2063204. S2CID 52895555.
^ "Tarmoq: umumiy xulosa". http://named-data.net/. Ma'lumotlar tarmog'i. Tashqi havola | veb-sayt = (Yordam bering)
^ Xylomenos, Jorj; Ververidis, Kristofer N.; Siris, Vasilios A.; Fotiou, Nikos; Tsilopulos, Xristos; Vasilakos, Ksenofon; Katsaros, Konstantinos V.; Polyzos, Jorj C. (2014). "Axborot-markazlashtirilgan tarmoq tadqiqotlari so'rovi". IEEE Communications Surveys & Tutorials. 16 (2): 1024–1049. CiteSeerX 10.1.1.352.2228. doi:10.1109 / SURV.2013.070813.00063. S2CID 6645760.
^ "Ma'lumotlar tarmog'i: keyingi bosqich ishtirokchilari". named-data.net. Ma'lumotlar tarmog'i.
^ Kisliuk, Bill (2015 yil 3-sentyabr). "UCLA boshchiligidagi konsortsium Internetning yangi arxitekturasini ishlab chiqishga e'tibor qaratadi". UCLA Newsroom (FAN + TEXNOLOGIYA). Kaliforniya universiteti, Los-Anjeles. Kaliforniya universiteti, Los-Anjeles.
^ Smetters, Diana; Jakobson, Van. Tarmoq tarkibini himoya qilish (PDF) (Texnik hisobot).Entsiklopediya site:uz.wikihuge.ru