NDN-lite 命名数据网络 -----第二章：对Interest和Data包的处理

NDN可以解决的问题

1.IP地址耗尽的问题。
2.内网穿透问题。
3.移动性问题，因为名字是固定不变的，不会随着位置的移动发生变化。
4.可扩展地址管理问题，这也使得传感网络成为可能。

关于NDN的路由机制

NDN的路由机制上保留了类似IP路由的转发路由表（Forwarding Interest Base,FIB）,增加了待处理表（Pending Interest Table,PIT）和数据包缓存（Content Store,CS）数据机构。
NDN数据包是独立的，与他从哪里来以及要到哪里去都没有关系，传输过程中也不需要状态信息。NDN路由器会将Interest和Data包都缓存一段时间，分别暂存在PIT和CS中，以便等待交互应答。当针对相同的Data的多个Interest到达时，会进行消重处理，记录到达的接口（Face）然后存储在PIT表对应行中，但不会继续转发新到的这个Interest，当Data到来的时候，路由器查找到匹配的PIT条目，然后将Data从表中列出的接口转发回去，从而满足多个请求的需要。然后PIT删除相应的条目，将数据缓存到CS中。

NDN的通信策略

NDN中的通信策略完全由请求方驱动，请求方向网络广播兴趣包，以数据命名为纽带，通过Pull的方式来获取数据包。消费者发送一个兴趣包来请求一个数据包，收到这个兴趣包的中间节点，如果本地没有目标Data，将根据路由策略选择性转发到其邻居，直到找到该数据的节点。在一个Interest包得到Data包前，兴趣包每经过一跳都有可能得到匹配的数据包，不一定要走完路径到达数据源的终点，从而实现了Hop-by-hop流的平衡。

NDN路由器和IP路由器的CS

IP路由器不能重用该数据，而在NDN路由器中却可以重用数据，因为CS中的Data包的Name是不变的。

NDN中数据的交互

在NDN网络中，数据交互中的数据包粒度比较高，大多是传输单一的数据包，一般较大的传输数据对象（例如一个完整的视频文件）都将被细分为更小的数据块。（细化程度越高，粒度越低；细化程度越低，粒度越高）

NDN中的传输

NDN网络中没有一个单独的传输层，它将传输协议包含进了应用程序、支持库以及转发平台的策略组件之中。应用程序进程的复用，解复用是在NDN层直接使用的名称，数据的完整性和可靠性是应用程序直接处理的，可靠性的检查、数据签名和信任决定都在这里进行。

对Interest包的处理

（1）:首先根据Content Name到CS中查询，这里采用的是最长公共前缀匹配算法，如果有的话，则直接返回对应的Data包，然后丢弃掉Interest包。
（2）:如果没有，则先找PIT表，如果有匹配的话，则说明该路由节点此前已经接受过这样的一个Interest包，然后只保留传入Interest包的接口值，加入到PIT对应项的接口列表中，然后直接丢弃掉这个Interest。当有相应的Data包传回的时候，将该Data包返回到对应的列口接表中，并将该包存储到CS中。
（3）:如果在CS和PIT中都没有的话，去找FIB。如果FIB中有的话，则说明是第一次接收到这个请求，同时清楚应该该向哪些节点去请求。这时根据FIB中对应的Name的接口列表（需排除掉进来时候的接口），向其他节点转发该兴趣包，然后再在PIT中加一项新的条目表明这样的Interest包正在请求数据。
（4）:若上述三个步骤都没有得到相应的匹配结果，表明该节点没有相应的转发规则，需要直接将这个Interest包丢弃。

对Data包的处理

当路由器接收到Data包的时候，这个Data包会沿着刚才Interest包经过的路径返回，当路由器接收到Data包的时候，它会根据这个包的名字在PIT表中查询匹配的记录，将这个包从所有匹配的接口发出，PIT表中匹配的数据都将被删除。