CN105024991A - 用于在内容中心网络上交换双向流的方法和设备 - Google Patents

用于在内容中心网络上交换双向流的方法和设备 Download PDF

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Abstract

数据串流系统有助于在内容中心网络(CCN)上建立双向数据流。在操作期间，所述系统确定与服务提供商相关联的第一可路由名称前缀，网络装置希望与所述服务提供商建立双向串流会话。所述系统还产生客户端流名称以提供给所述服务提供商。所述客户端流名称包含本地网络装置的第二可路由前缀，并且包含用于来自所述服务提供商的第一数据流的客户端流标识符。所述系统随后散布其名称包含所述第一可路由名称前缀和所述客户端流名称的兴趣消息。在接收包含远程装置的响应的内容对象之后，所述系统随后可以基于所述客户端流名称和所述提供商流名称在所述CCN上使用双向流与所述服务提供商通信。

Description

用于在内容中心网络上交换双向流的方法和设备
技术领域
本发明大体上涉及数据传送协议。更确切地说，本发明涉及通过在内容中心网络上建立的双向流传送数据。
背景技术
在典型的内容中心网络(CCN)中，装置通过使一个装置散布名称为数据片的兴趣来交换数据。CCN的路由器将此兴趣转发到返回与兴趣的名称相关联的内容对象的内容产生器。兴趣的名称可以包含名称组成部分的集合，所述集合唯一地识别数据片并且包含数据的额外属性(例如，版本号、数据的杂凑值等)。因此，在许多情况下，兴趣的名称需要不受欢迎地长以唯一地识别数据片。更糟糕的是，如果兴趣的名称大于可以存储在CCN路由器的待定兴趣表(PIT)中的名称，则有可能一些CCN路由器可能不转发所述兴趣，或者它们可能不能够将请求的数据返回到散布兴趣的客户端装置。
在CCN上的另一常见通信方法包含Start-Write方法，其发生在CCN储存库中以及旁白CCN(VoCCN)协议中。所述Start-Write方法为客户端装置提供一种用以将数据发送到目标储存库的方式。例如，使用Start-Write方法，客户端装置可以将其名称包含可路由前缀的兴趣散布到目标储存库，接着散布通过客户端装置托管的数据片的经编码名称。在接收兴趣之后，目标储存库散布包含数据片的名称的另一兴趣。客户端装置通过包含数据片的内容对象对此兴趣作出响应。令人遗憾的是，此通信方法可能产生具有冗长名称的兴趣消息。更糟糕的是，尽管此通信允许两个装置之间的通信，但是考虑到正在交换的数据的名称通过兴趣和内容对象名称曝露，此通信方法并不提供安全的通信。
发明内容
一个实施例提供一种数据串流系统，所述数据串流系统有助于在内容中心网络(CCN)上建立双向数据流。在操作期间，网络装置确定与服务提供商相关联的第一可路由名称前缀，网络装置希望与所述服务提供商建立双向串流会话。网络装置还产生用以提供给服务提供商的客户端流名称。客户端流名称包含本地网络装置的第二可路由前缀，并且包含来自服务提供商的第一数据流的客户端流标识符。网络装置随后散布包含第一可路由名称前缀并且包含随附于第一可路由名称前缀的客户端流名称的兴趣消息。与服务提供商相关联的远程网络装置可以通过返回包含远程装置的响应的内容对象来对兴趣作出响应。
此内容对象的内容可以包含与服务提供商相关联的远程网络装置的提供商流名称。提供商流名称包含远程网络装置的第二可路由前缀并且包含从本地网络装置到服务提供商的第二数据流的提供商流标识符。在接收到满足兴趣消息的内容对象之后，本地网络装置可以基于客户端流名称和提供商流名称使用双向流在CCN上与服务提供商通信。
在一些实施例中，兴趣消息可以包含本地网络装置的认证信息。此外，内容对象可以包含远程网络装置的认证信息。
在一些实施例中，网络装置可以在会话设置过程期间获得远程网络装置的公开密钥，并且使用远程网络装置的公开密钥对会话密钥进行加密。网络装置还可以使用会话密钥对客户端流名称进行加密，并且产生兴趣消息以包含随附于第一可路由名称前缀的经排列数据块。此经排列数据块可以包含经加密会话密钥、经加密客户端流名称以及本地网络装置的认证信息。
在一些实施例中，内容对象的内容包含经加密会话密钥，所述经加密会话密钥使用本地网络装置的公开密钥进行加密。此外，网络装置可以使用本地网络装置的私用密钥对会话密钥进行解密，并且存储与双向流相关联的会话密钥。
在一些实施例中，尽管与远程服务提供商通信，但是网络装置可以散布包含与远程网络装置相关联的提供商流名称的一个或多个兴趣消息。例如，相应兴趣消息可以包含随附于提供商流名称的可用段号，使得可用段号可用于远程网络装置，以将数据段发送到本地网络装置。此外，响应于接收与提供商流名称相关联的内容对象，网络装置可以基于来自内容对象的名称的段号处理内容对象的内容。
在一些实施例中，内容对象的内容使用双向流的会话密钥进行加密。此外，尽管处理内容对象的内容，但是网络装置可以使用会话密钥对内容对象的内容进行解压。
在一些实施例中，尽管与服务提供商通信，但是网络装置可以接收与客户端流名称相关联的一个或多个兴趣消息。例如，相应兴趣消息可以包含可用于本地网络装置以将数据段发送到远程网络装置的段号。此外，响应于获得用以发送到远程网络装置的数据，网络装置可以产生具有来自与可用段号相关联的兴趣的名称的内容对象。内容对象的内容可以包含远程网络装置的数据。
在这些实施例的一些变化形式中，尽管产生内容对象，但是网络装置可以获得双向流的会话密钥，并且对远程网络装置的数据进行加密以产生经加密有效负载。网络装置随后可以产生内容对象以包含内容对象的内容中的经加密有效负载。
在一些实施例中，网络装置可以从远程装置中接收内容对象，所述内容对象包含将内容对象识别为用于来自服务提供商的第一数据流的最终块的最终块标识符。此外，响应于检测内容对象中的最终块标识符，网络装置可以关闭来自远程装置的第一数据流。
在一些实施例中，响应于确定本地网络装置不具有用以发送到远程网络装置的更多数据，本地网络装置可以发送其内容包含最终块标识符的内容对象，所述最终块标识符将内容对象识别为到服务提供商的第二数据流的最终块。内容对象的名称可以包含来自与可用段号相关联的兴趣的名称。
附图说明
图1说明根据实施例的有助于在内容中心网络上建立和维持双向流的示例性计算环境。
图2说明根据实施例的在起始与服务提供商的双向流的客户端装置之间的示例性通信。
图3呈现根据实施例的说明用于起始与服务提供商的双向流的方法的流程图。
图4呈现根据实施例的说明用于维持来自远程网络装置的数据流的方法的流程图。
图5呈现根据实施例的说明用于维持到远程网络装置的数据流的方法的流程图。
图6呈现根据实施例的说明用于认证请求起始双向流的远程网络装置的方法的流程图。
图7A说明根据实施例的到拒绝建立双向流的请求的目标网络装置的示例性通信。
图7B说明根据实施例的到接受建立双向流的请求的目标网络装置的示例性通信。
图8呈现根据实施例的说明用于重定向流起始兴趣的方法的流程图。
图9说明根据实施例的到重定向流起始兴趣的负载均衡器的示例性通信。
图10说明根据实施例的有助于在内容中心网络上建立和维持双向流的示例性设备。
图11说明根据实施例的有助于在内容中心网络上建立和维持双向流的示例性计算机系统。
在图式中，相同参考数字指代相同图式元件。
具体实施方式
呈现以下描述以使所属领域的技术人员能够制备并且使用实施例，并且在特定应用以及其要求的背景下提供以下描述。所属领域的技术人员将易于了解对所揭示的实施例的各种修改，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本文本所定义的一般原理可以应用于其它实施例以及应用。因此，本发明不限于所示出的实施例，而是应符合与本文本所揭示的原理以及特征一致的最广范围。
本发明的实施例解决了在内容中心网络(CCN)上建立双向数据流的问题。具体来说，两个网络装置可以通过向彼此提供本地流名称来建立双向流。例如，本地装置可以向目标装置提供流名称，并且所述目标装置散布包含本地装置的流名称和数据段号的兴趣，以建立到达用于这些数据段的目标装置的反向路径。
因此，网络装置可以通过返回基于这些数据段兴趣命名的内容对象在所建立的流上传输数据。这样使得内容对象名称能够完全从正在CCN上传输的数据中解耦，这样提供了数据安全性并且降低了名称复杂度。内容对象有效负载可以携载超文本传送协议(HTTP)通信量、内容中心联网(CCN)消息或任何其它类型的数据。内容对象的名称简单，因为它们包含串流装置的可路由前缀名称、流标识符或服务标识符，以及数据段号。内容对象的名称不需要识别正在CCN上传输的数据。
以下术语描述内容中心网络(CCN)架构的元件
内容对象：单个命名数据片，其绑定到唯一名称。内容对象为“持久性的”，这意味着内容对象可以在计算装置内或跨越不同计算装置四处移动，但不会改变。如果内容对象的任何组成部分发生改变，则造成所述改变的实体创建包含更新过的内容的新内容对象，且将所述新内容对象绑定到新的唯一名称。
名称：CCN中的名称通常是位置独立的并且唯一地识别内容对象。数据转发装置可使用名称或名称前缀以朝向产生或存储内容对象的网络节点转发兴趣数据包，而不管所述内容对象的网络地址或物理位置。在一些实施例中，名称可以为阶层结构可变长度标识符(HSVLI)。HSVLI可以划分成若干阶层组成部分，其可以以各种方式结构化。例如，个别名称组成部分parc、home、CCN以及test.txt可以以左向前缀为主方式(left-oriented prefix-major fashion)结构化以形成名称“/parc/home/CCN/test.txt”。因此，名称“/parc/home/CCN”可以为“/parc/home/CCN/test.txt”的“父级”或“前缀”。额外组成部分可以用于区分内容项目的不同版本，例如协作文档。
在一些实施例中，名称可以包含非阶层式标识符，例如从内容对象的数据(例如，校验和值)以及/或者从内容对象的名称的元素中导出的杂凑值。基于杂凑的名称的描述在由发明人伊格纳西奥·索利斯(Ignacio Solis)在2013年3月20日提交的第13/847,814号美国专利申请案(标题为“用于基于名称的数据包转发的有序元件命名(ORDERED-ELEMENT NAMING FOR NAME-BASED PACKET FORWARDING)”)中描述，所述申请案特此通过引用并入本文中。名称还可以为扁平标记(flat label)。下文中，“名称”用于指名称数据网络中的数据片的任何名称，例如阶层名称或名称前缀、扁平名称、固定长度名称、任意长度名称或标记(例如，多协议标记交换(MPLS)标记)。
兴趣：数据包，其指示对于数据片的请求，且包含所述数据片的名称(或名称前缀)。数据消费者可以跨越内容中心网络散布请求或兴趣，CCN路由器可以朝向可以提供所请求数据以满足所述请求或兴趣的存储装置(例如，缓存服务器)或数据产生器传播所述请求或兴趣。
在一些实施例中，CCN系统可以包含内容中心联网(CCN)架构。然而，本文所揭示的方法此外同样可适用于其它CCN或其它信息中心网络(ICN)架构。CCN架构的描述在(由发明人凡L.雅各布森(Van L.Jacobson)和戴安娜K.斯迈特斯(DianaK.Smetters)在2008年12月18日提交的标题为“控制内容中心网络中的兴趣和内容的传播(CONTROLLING THE SPREAD OF INTERESTS AND CONTENT IN A CONTENTCENTRIC NETWORK)”的)第12/338,175号美国专利申请案中描述，所述申请案特此通过引用并入本文中。
图1说明根据实施例的有助于在内容中心网络上建立和维持双向流的示例性计算环境100。计算环境100可以包含内容中心网络102(或目前已知或稍后开发的任何信息中心网络)，所述内容中心网络可以包含多个路由节点或网络节点，所述路由节点或网络节点可以基于正由兴趣数据包请求的内容的名称朝向可以满足兴趣的内容产生器转发兴趣数据包。
计算环境100还可以包含客户端装置104，所述客户端装置可以包含可以经由CCN102散布兴趣和接收内容对象的任何计算装置。例如，客户端装置104可以包含智能手机104.1、平板计算机104.2和/或个人计算装置104.m(例如，膝上型计算机)。具体来说，客户端装置104可以与远程服务建立双向流，方法是散布请求与同服务的给定名称空间相关联的远程网络装置建立双向流的流起始兴趣。
在一些实施例中，计算环境100可以包含可以托管一个或多个客户端装置的数据或服务的一个或多个服务器108。例如，服务器108可以包含服务器108.1至108.n的集合，所述服务器各自在CCN 102上建立和维持到一个或多个客户端装置的双向流。所述服务可以对应于(例如)媒体串流服务、旁白内容中心网络(VoCCN)服务、虚拟私人网络(VPN)托管、超文本传输协议(HTTP)服务、文件传送协议(FTP)服务，或目前已知或稍后开发的任何其它网络服务。
在一些实施例中，流起始兴趣可以跨越CCN 102传播以到达服务器108.1。或者，流起始兴趣可以传播到负载均衡器106以用于服务，所述服务可以从服务器108中选择一个服务器(例如，服务器108.1)。服务器108.1可以返回接受(建立)双向流或拒绝双向流的内容对象。
在双向串流会话建立于客户端装置104与服务器108.1之间后，客户端装置104和服务器108.1可以各自散布双向流的段存取兴趣，以允许其它装置返回包含所述流的数据段的内容对象。例如，CCN 102的路由器和转发器可以将兴趣直接从客户端装置104转发到服务器108.1，所述服务器建立正由服务器108.1串流的数据段的直接返回路径。此外，当服务器108.1通过客户端装置104接收串流会话的兴趣或内容对象时，服务器108.1可以分析兴趣或内容对象的名称以识别其所对应的流。
图2说明根据实施例的在起始双向流的客户端装置与服务提供商之间的示例性通信200。网络装置202可以通过在CCN上将流起始兴趣206发送到装置204而从装置204请求双向流。流起始兴趣206可以包含具有以下形式的名称：
“/bob/srvname/{/alice/strmid_a}”    (1)
在名称(1)中，名称前缀“/bob/srvname/”包含装置204的可路由名称前缀，并且可以在装置202希望与其通信的装置204处指定服务。名称后缀“{/alice/strmid_a}”可以包含装置202的流名称，装置204可以使用所述流名称以在CCN上将兴趣消息发送到装置202。流名称的前缀“/alice/”包含装置202的可路由前缀，并且后缀“strmid_a”包含装置202已保留用于装置204的流标识符。在一些实施例中，流名称可以使用来自装置204的公开密钥进行加密。
如果装置204接受请求，则装置204返回包含装置204的流名称的流接受内容对象208。流接受内容对象208可以包含内容对象：
“/bob/srvname/{/alice/strmid_a}”：：“/bob/strmid_b”    (2)
在内容对象(2)中，有效负载“/bob/strmid_b”包含装置204的流名称，装置202可以使用所述流名称以在CCN上将兴趣消息发送到装置204。流名称的前缀“/bob/”包含装置204的可路由前缀，并且后缀“strmid_b”包含装置204已保留用于装置202的流标识符。
在已建立双向流后，装置202和装置204可以使用控制双向串流会话的任何协议通信。在此通信期间，装置204可以将一个或多个段存取兴趣210发送到装置202，装置202可以通过返回包含装置204的数据段的内容对象而对所述段存取兴趣作出响应。类似地，装置202可以将一个或多个段存取兴趣212发送到装置204，装置204可以使用所述段存取兴趣来返回携载装置202的数据段的内容对象。例如，来自装置204的段存取兴趣210.1可以包含流名称“/alice/strmid_a/”以及识别数据段的段号“％00”。装置202可以通过产生内容对象在数据流214上发送段号“％00”的数据段，所述内容对象包含来自兴趣210.1的名称并且包含在内容对象的有效负载中的数据段。
在一些实施例中，当装置202(或装置204)接收携载数据段的内容对象时，装置202(或装置204)不需要向装置204(或202)确认已接收到数据段。相反地，如果响应于散布段存取兴趣，装置204(或202)不接收内容对象，则装置204(或202)可以重新散布指定相同段号的段存取兴趣。
装置202可以通过包含内容对象中的最终块标识符218而通知装置204数据流214中的最终数据段。最终块标识符218可以指定数据流214的最终数据段的段号。在装置202将此最终数据段发送到装置204后，装置202和装置204关闭来自装置202的数据流214。接收最终块标识符218的装置(例如，装置202)停止向停止串流数据的其它装置(例如，装置204)发送段存取兴趣。然而，装置202可以继续将段存取兴趣发送到装置204，并且装置204可以继续将数据流220发送到装置202。因此，不同于其它通信协议(例如，TCP)，装置202和装置204不需要就何时关闭双向串流会话达成一致。
装置204可以通过包含装置202的内容对象中的最终块标识符222而通知装置202数据流220中的最终数据段。例如，装置204可以包含数据流220的最后一个内容对象中的最终块标识符222，使得最终块标识符222指定此内容对象的段号。在装置204将此最终数据段发送到装置202后，装置202和装置204关闭来自装置204的数据流222。
如上所述，装置202和装置204可以使用控制双向数据流的任何通信协议通信。例如，装置202可以包含通过HTTP请求网页的客户端装置。在装置202从装置204接收段存取兴趣后，装置202可以返回对这些兴趣作出响应(例如，通过数据流214)的一个或多个内容对象，并且携载装置204的HTTP请求消息。装置202和装置204随后执行TCP三路握手以建立持久连接。装置202还可以使用数据流214来发送包含HTTP Get消息的内容对象以通过HTTP请求数据，并且装置204可以使用流216来返回通过HTTP携载所请求数据的内容对象。
随后，当装置202不打算从装置204请求额外数据时，装置202可以发送具有最终块ID 218的内容对象。作为响应，装置204停止将装置存取兴趣发送到装置202。然而，装置204维持到装置202的数据流打开(如图2中说明为数据流220)，并且使用此数据流来继续将所请求的HTTP数据发送到装置202。在装置204完成发送所请求的HTTP数据后，装置204可以通过包含有效负载中的TCP“FIN”消息的等效物而产生和返回关闭双向流会话的内容对象。此内容对象还可以包含指定内容对象的段号的最终块ID222，以在CCN上关闭到装置202的数据流(例如，关闭数据流220)。
图3呈现根据实施例的说明用于起始与服务提供商的双向流的方法300的流程图。服务提供商可以包含托管服务的服务器计算机、托管数据串流代理的对等网络装置或接受用于建立双向流的请求的任何其它网络装置。在操作期间，网络装置可以检测用于服务提供商的可路由前缀(操作302)，并且产生客户端流名称以提供给服务提供商(操作304)。客户端流名称包含CCN名称，服务提供商的服务器可以使用所述CCN名称来将兴趣散布到客户端装置。
客户端装置随后产生流起始兴趣以散布用于服务提供商。流起始兴趣的名称包含服务提供商的可路由前缀，并且包含随附于可路由前缀的客户端流名称(操作306)。在一些实施例中，网络装置使用服务提供商的公开密钥或使用与服务提供商共享的会话密钥对客户端流名称进行加密，并且产生兴趣以包含经加密的客户端流名称。网络装置随后散布兴趣(操作308)，所述兴趣可以传播到与服务提供商相关联的任何服务器计算机或网络装置。
服务提供商的服务器可以分析流起始兴趣以确定是否同意或拒绝建立双向流的请求，并且返回内容对象以对流起始兴趣作出响应。本地网络装置可以接收内容对象(操作310)，并且分析内容对象以确定服务提供商是否已确认会话(操作312)。如果服务提供商并不确认所述会话，则网络装置可以执行补救措施(操作314)，以便警告用户无法试图建立双向流，或使用不同可路由前缀来建立双向流。
如果服务提供商确认所述流会话，则本地网络装置可以从内容对象获得提供商流名称(操作316)。提供商流名称指定服务提供商的目标网络装置的可路由前缀，并且还可以指定在网络装置处运行的服务或应用程序的名称。网络装置可以使用提供商流名称来与服务提供商的目标网络装置通信(操作318)。
在一些实施例中，本地网络装置可以通过散布用于目标网络装置的一个或多个兴趣消息而允许目标网络装置在内容中心网络上将数据发送到本地网络装置。每一兴趣消息对应于一个数据段，目标网络装置可以使用所述数据段来返回包含用于本地网络装置的该数据段的内容对象。
图4呈现根据实施例的说明用于维持来自目标网络装置的数据流的方法400的流程图。在操作期间，本地网络装置可以散布一个或多个兴趣消息，所述兴趣消息各自包含目标网络装置的流名称，并且包含随附于流名称的可用段号(操作402)。在一些实施例中，网络装置可以使用拥塞控制算法(例如，TCP Vegas、TCP Reno等)来确定用以散布(打开)用于流的多个突出的兴趣。此外，网络装置可以散布增加段号的兴趣。
网络装置随后确定其是否已接收满足用于可用段号的兴趣消息的内容对象(操作404)。如果网络装置已接收内容对象，则网络装置基于来自内容对象的名称的段号处理内容对象的有效负载(操作406)。例如，网络装置可以合并来自多个内容对象的数据段以形成数据片，使得数据段基于它们的段号进行排序。
记得内容对象可以包含最终块标识符，所述最终块标识符指定用于目标网络装置的数据流的最终内容对象的段号。例如，如果内容对象的最终块标识符的有效负载包含流的最后一个数据段，则内容对象的最终块标识符可以指定该内容对象的段号。另一方面，如果数据流具有固定长度，则所述流的较早内容对象可以包含指定用于较晚内容对象的段号的最终块标识符。当网络装置接收包含最终块标识符的内容对象时，网络装置可以使用最终块标识符来检测传入数据流的末端。
因此，在接收内容对象之后，网络装置确定其是否已获得识别内容对象的段号的最终块标识符(操作408)。如果最终块标识符不识别内容对象，则网络装置可以返回到操作404以接收用于一个或多个可用段号的更多内容对象。在一些实施例中，网络装置的拥塞控制算法可以确定是否散布用于所述流的额外兴趣。如果需要散布更多兴趣，则网络装置可以返回到操作402以散布额外兴趣。
否则，如果最终块标识符的确识别内容对象，则网络装置可以关闭来自目标装置的数据流(操作410)。在一些实施例中，本地网络装置可以通过所述流再次将数据发送到目标装置，即使本地装置已关闭来自目标装置的接收流。
图5呈现根据实施例的说明用于维持到目标网络装置的数据流的方法500的流程图。在操作期间，网络装置可以接收一个或多个兴趣消息，所述一个或多个兴趣消息各自包含目标网络装置的流名称并且包含随附于流名称的可用段号(操作502)。这些兴趣消息中的每一者在用于数据段的内容中心网络上建立目标装置与本地装置之间的路径。由于CCN路由器朝向本地网络装置转发兴趣，因此这些CCN路由器在待定兴趣表(PIT)中创建用于兴趣的项。此PIT项将兴趣的名称映射到界面，所述兴趣从所述界面产生。因此，由于具有相同名称的内容对象通过此路径返回，所以CCN路由器可以在PIT上执行查找操作以确定哪一界面用于朝向目标网络装置返回内容对象。
在一些实施例中，当本地网络装置获得用以发送到目标网络装置的数据段(操作504)时，本地网络装置产生内容对象以将数据段发送到目标装置(操作506)。此内容对象包含来自兴趣的与可用段号相关联的名称，并且包含数据段作为内容对象的有效负载。当产生内容对象时，本地装置还可以确定是否存在用以发送到目标网络装置的更多数据(操作508)。如果是，则网络装置可以在CCN上返回内容对象以使用通过兴趣消息建立的路径发送数据段(操作516)，并且返回到操作504以获得目标装置的更多数据段。
另一方面，如果本地网络装置不具有用以发送到目标装置的更多数据段，则本地装置可以产生内容对象以包含指定此内容对象的段号的最终块标识符(操作510)。包含内容对象中的此最终块标识符通知目标装置数据流的末端。本地网络装置随后在CCN上返回内容对象(操作512)，并且关闭到目标网络装置的数据流(操作514)。在一些实施例中，本地网络装置可以通过所述流再次从目标装置接收数据，即使本地装置已关闭到目标装置的流。
图6呈现根据实施例的说明用于认证请求起始双向流的远程网络装置的方法600的流程图。在操作期间，本地网络装置可以通过远程装置执行会话设置过程，以获得所述远程装置的公开密钥(操作602)。例如，本地网络装置和远程网络装置可以建立安全会话，如在(由发明人马克E.莫斯科(Marc E.Mosko)和埃尔辛.厄扎(Ersin Uzun)在2014年2月6日提交的标题为“基于内容的运输安全性(CONTENT-BASED TRANSPORTSECURITY)”的)第14/174,681号美国专利申请案中所描述，所述申请案特此通过引用并入本文中。
所述装置可以从远程装置接收流起始兴趣(操作604)，并且确定是否通过远程装置起始双向流。这样，本地装置可以从流起始兴趣(操作606)获得认证信息，并且确定授权信息是否有效(操作608)。例如，本地装置可以获得可以可靠地证明远程装置的身份的任何密码编译信息，例如，数字证书或来自远程装置的公开密钥。
如果认证信息是有效的，则网络装置可以产生内容对象以接受双向流(操作610)并且在CCN上返回内容对象(操作614)。内容对象的名称包含流起始兴趣的名称，并且有效负载包含本地网络装置的流名称。远程装置可以使用此流名称以将在CCN上建立路径的兴趣序列散布到用于各种数据段的本地装置。
否则，如果认证信息无效，则网络装置可以产生流起始兴趣的拒绝内容对象(操作612)，并且在CCN上返回内容对象(操作614)。此拒绝内容对象拒绝针对双向流的远程装置的请求。
图7A说明根据实施例的到拒绝建立双向流的请求的目标网络装置的示例性通信700。网络装置702可以通过在CCN上将经加密的流起始兴趣706发送到装置704而从装置704请求双向流。流起始兴趣706可以包含具有以下形式的名称：
“/bob/srvname/{Obj：SpkA{“/alice/strmid_a”}：：EpkB{sk}}”    (3)
在名称(3)中，名称前缀“/bob/srvname/”包含装置704的可路由名称前缀。名称后缀包含其名称包含装置702的流名称“/alice/strmid_a”的内容对象，所述流名称使用来自装置702的公开密钥表示。装置204可以使用此流名称以在CCN上将兴趣消息发送到装置702。内容对象的有效负载包含共享密钥“sk”，所述共享密钥已使用来自装置704的公开密钥进行加密。
在一些实施例中，在流起始兴趣的名称后缀中的内容对象可以包含在内容对象的有效负载中的装置702的流名称。例如，此内容对象可以包含已使用来自装置704的公开密钥进行加密的共享密钥，并且还可以包含使用所述共享密钥进行加密的流名称“/alice/strmid_a”。装置704可以使用其私用密钥对共享密钥进行解密，并且可以使用所述共享密钥来对装置702的流名称进行解密。
装置704可以应用信任模型来确定装置702是否为有效用户，并且是否经授权使用“/alice/”名称空间。如果装置704不信任由装置702提供的信息，则装置704可以沿着兴趣706的反向路径返回流拒绝内容对象708以拒绝来自装置702的流请求。流拒绝内容对象708包含来自流起始兴趣706的名称，并且包含携载否定确认消息(NACK)的有效负载，所述否定确认消息拒绝来自装置702的流请求。
图7B说明根据实施例的到接受建立双向流的请求的目标网络装置的示例性通信750。网络装置752可以通过在CCN上将经加密的流起始兴趣756发送到装置754而从装置754请求双向流。装置754可以应用信任模型来确定装置752是否为有效用户，并且是否经授权使用“/alice/”名称空间。
如果装置754接受请求，则装置754返回包含装置754的流名称的流接受内容对象758。流接受内容对象758可以包含内容对象：
“/bob/srvname/{Obj：SpkA{“/alice/strmid_a”}：：“/bob/strmid_b”    (4)
在内容对象(4)中，名称与流起始兴趣756的名称匹配，并且有效负载“/bob/strmid_b”包含装置754的流名称。装置752可以使用此流名称以在CCN上将兴趣消息发送到装置754。
在建立双向串流会话后，装置752和装置754可以继续通过双向流通信。由于用于段存取兴趣中的名称不揭示关于正在交换的内容的任何内容，因此装置752和754不需要对这些兴趣名称进行加密。然而，装置752和754可以通过使用会话密钥对它们的有效负载进行加密来保护内容对象。
图8呈现根据实施例的说明用于重定向流起始兴趣的方法800的流程图。在操作期间，服务提供商可以接收流起始兴趣，用于建立到服务的双向流(操作802)。如果服务提供商确认流会话，则服务提供商可以选择用于所述流的服务器(操作804)，以便跨越服务器的集合执行负载均衡。服务提供商随后将兴趣转发到选定服务器(操作806)。
选定服务器随后可以处理流起始兴趣以照常建立双向流，并且返回指定用于选定服务器的流名称的内容对象。此内容对象沿着由包含服务提供商的流起始兴趣建立的路径行进。因此，当服务提供商接收内容对象(操作808)时，服务提供商在CCN上返回内容对象以满足所述兴趣(操作810)。
图9说明根据实施例的到重定向流起始兴趣的负载均衡器904的示例性通信900。装置902可以将流起始兴趣908散布到名称前缀“/bob/srvname”以请求起始到所需服务的数据流。此名称前缀可以映射到负载均衡器904，这使得路由器和转发器沿着CCN以将兴趣908转发到负载均衡器904。负载均衡器904可以选择服务器906以处理双向流，并且将流起始兴趣908转发到服务器906。
服务器906照常处理流起始兴趣908。如果服务器906接受串流会话，则服务器906可以返回包含用于服务器906的流名称的流接受内容对象910。在装置902接收流接受内容对象910后，装置902和服务器906可以通过双向数据流彼此直接通信。例如，服务器906可以散布段存取兴趣912，所述段存取兴趣在CCN上直接转发到装置902。这允许装置902在通过兴趣912建立的直接路径上将数据段串流到服务器906。类似地，装置902可以散布段存取兴趣914，所述段存取兴趣在CCN上直接转发到服务器906。服务器906可以返回内容对象，所述内容对象在通过兴趣914建立的直接路径上将数据段串流到装置902。
图10说明根据实施例的有助于在内容中心网络上建立和维持双向流的示例性设备1000。设备1000可以包括可以经由有线或无线通信信道彼此通信的多个模块。设备1000可以使用一个或多个集成电路来实现，并且可以包含比图10中示出的那些模块更少或更多的模块。此外，设备1000可以集成在计算机系统中，或实现为能够与其它计算机系统和/或装置通信的单独装置。具体来说，设备1000可以包括通信模块1002、流起始模块1004、数据串流模块1006、认证模块1008，以及流转发模块1010。
在一些实施例中，通信模块1002可以在内容中心网络上散布兴趣和/或接收内容对象。流起始模块1004可以散布包含服务提供商的可路由名称前缀以及本地网络装置的客户端流名称的兴趣消息，并且可以接收包含与服务提供商相关联的远程网络装置的提供商流名称的内容对象。数据串流模块1006可以基于客户端流名称和提供商流名称在CCN上使用双向流与服务提供商通信。
认证模块1008可以分析来自兴趣消息的认证信息以及从服务提供商接收到的内容对象以认证服务提供商。流转发模块1010可以通过将流起始兴趣转发到群集中的一个或多个服务器来执行负载均衡。
图11说明根据实施例的有助于在内容中心网络上建立和维持双向流的示例性计算机系统1102。计算机系统1102包含处理器1104、存储器1106和存储装置1108。存储器1106可以包含充当管理存储器的易失性存储器(例如，RAM)，并且可以用于存储一个或多个内存池。此外，计算机系统1102可以耦合到显示器装置1110、键盘1112和指向装置1114。存储装置1108可以存储操作系统1116、数据串流系统1118和数据1130。
数据串流系统1118可以包含指令，当通过计算机系统1102执行时，所述指令可以使得计算机系统1102能够执行在本发明中描述的方法和/或过程。具体来说，数据串流系统1118可以包含用于在内容中心网络(通信模块1120)上散布兴趣和/或接收内容对象的指令。此外，数据串流系统1118可以包含用于散布包含服务提供商的可路由名称前缀以及本地网络装置的客户端流名称的兴趣消息的指令，并且可以用于接收包含与服务提供商相关联的远程网络装置的提供商流名称的内容对象(流起始模块1122)。数据串流系统1118还可以包含用于基于客户端流名称和提供商流名称在CCN上使用双向流与服务提供商通信的指令(数据串流模块1124)。
数据串流系统1118可以包含用于分析来自兴趣消息的认证信息以及从服务提供商接收到的用以认证服务提供商的内容对象的指令(认证模块1126)。数据串流系统1118还可以包含用于通过将流起始兴趣转发到群集中的一个或多个服务器来执行负载均衡的指令(流转发模块1128)。
数据1130可以包含需要作为输入或通过本发明中描述的方法和/或过程产生为输出的任何数据。
此具体实施方式中所描述的数据结构以及代码通常存储在计算机可读存储媒体上，所述计算机可读存储媒体可以是能存储代码和/或数据以供计算机系统使用的任何装置或媒体。所述计算机可读存储媒体包含但不限于易失性存储器、非易失性存储器、磁性以及光学存储装置，例如，磁盘驱动器、磁带、CD(压缩光盘)、DVD(数字通用光盘或数字视频光盘)、或能够存储目前已知或稍后开发的计算机可读媒体的其它媒体。
在具体实施方式部分中所描述的方法和过程可以以代码和/或数据形式体现，所述代码和/或数据可以存储于如上文所描述的计算机可读存储媒体中。当计算机系统读取并且执行存储于计算机可读存储媒体上的代码和/或数据时，计算机系统执行以数据结构以及代码形式体现且存储在计算机可读存储媒体内的方法以及过程。
此外，上文所描述的方法和过程可以包含在硬件模块中。例如，硬件模块可以包含但不限于专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)以及目前已知或稍后开发的其它可编程逻辑装置。当硬件模块被激活时，硬件模块执行包含在硬件模块内的方法和过程。

Claims (10)

1.一种存储指令的非暂时性计算机可读存储媒体，当通过计算机执行时，所述指令使得所述计算机能够执行用于在内容中心网络(CCN)上建立双向流的方法，所述方法包括：
通过本地网络装置确定与服务提供商相关联的第一可路由名称前缀；
产生客户端流名称以提供给所述服务提供商，其中所述客户端流名称包含所述本地网络装置的第二可路由前缀，并且包含用于来自所述服务提供商的第一数据流的客户端流标识符；
散布兴趣消息，所述兴趣消息包含所述第一可路由名称前缀并且包含随附于所述第一可路由名称前缀的所述客户端流名称；
接收满足所述兴趣消息的内容对象，其中所述内容对象的内容包含与所述服务提供商相关联的远程网络装置的提供商流名称，并且其中所述提供商流名称包含所述远程网络装置的第二可路由前缀并且包含用于从所述本地网络装置到所述服务提供商的第二数据流的提供商流标识符；以及
基于所述客户端流名称和所述提供商流名称在所述CCN上使用双向流与所述服务提供商通信。
2.根据权利要求1所述的存储媒体，其中所述兴趣消息包含用于所述本地网络装置的认证信息；并且
其中所述内容对象包含用于所述远程网络装置的认证信息。
3.根据权利要求2所述的存储媒体，其中所述方法进一步包括：
在会话设置过程期间获得所述远程网络装置的公开密钥；
使用所述远程网络装置的公开密钥对会话密钥进行加密；
使用所述会话密钥对所述客户端流名称进行加密；以及
产生所述兴趣消息以包含随附于所述第一可路由名称前缀的经排列数据块，其中所述经排列数据块包含所述经加密会话密钥、所述经加密客户端流名称以及用于所述本地网络装置的所述认证信息。
4.根据权利要求2所述的存储媒体，其中所述内容对象的内容包含使用所述本地网络装置的公开密钥进行加密的经加密会话密钥，并且其中所述方法进一步包括：
使用所述本地网络装置的私用密钥对所述会话密钥进行解密；以及
存储与所述双向流相关联的所述会话密钥。
5.根据权利要求1所述的存储媒体，其中与所述远程服务提供商通信涉及：
散布包含与所述远程网络装置相关联的所述提供商流名称的一个或多个兴趣消息，其中相应兴趣消息包含随附于所述提供商流名称的可用段号，并且其中所述可用段号可用于所述远程网络装置，以将数据段发送到所述本地网络装置；以及
响应于接收与所述提供商流名称相关联的内容对象，基于来自所述内容对象的名称的段号处理所述内容对象的内容。
6.根据权利要求5所述的存储媒体，其中所述内容对象的内容使用用于所述双向流的会话密钥进行加密；并且
其中处理所述内容对象的内容涉及使用所述会话密钥对所述内容对象的内容进行解压。
7.根据权利要求1所述的存储媒体，其中与所述服务提供商通信涉及：
接收与所述客户端流名称相关联的一个或多个兴趣消息，其中相应兴趣消息包含可用于所述本地网络装置以将数据段发送到所述远程网络装置的段号；以及
响应于获得用以发送到所述远程网络装置的数据，产生具有来自与可用段号相关联的兴趣的名称的内容对象，其中所述内容对象的内容包含用于所述远程网络装置的所述数据。
8.根据权利要求7所述的存储媒体，其中产生所述内容对象涉及：
获得用于所述双向流的会话密钥；
对用于所述远程网络装置的所述数据进行加密以产生经加密有效负载；以及
产生所述内容对象以包含所述内容对象的内容中的所述经加密有效负载。
9.根据权利要求1所述的存储媒体，其中所述方法进一步包括：
从所述远程网络装置接收包含最终块标识符的内容对象，所述最终块标识符将所述内容对象识别为用于来自所述服务提供商的所述第一数据流的所述最终块；以及
响应于检测所述内容对象中的所述最终块标识符，关闭来自所述远程网络装置的所述第一数据流。
10.根据权利要求1所述的存储媒体，其中所述方法进一步包括：
响应于确定所述本地网络装置不具有用以发送到所述远程网络装置的更多数据，发送具有来自与可用段号相关联的兴趣的名称的内容对象，其中所述内容对象的包含最终块标识符，所述最终块标识符将所述内容对象识别为用于到所述服务提供商的所述第二数据流的所述最终块。
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