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RFC 9236 - 使用名称解析服务的信息中心网络 (ICN) 架构考虑

  • 状态: Informational
  • 发布日期: April 2022
  • Stream: IRTF
  • 勘误: 无勘误

摘要 (Abstract)​

本文档描述在信息中心网络 (Information-Centric Networking, ICN) 中使用名称解析服务 (Name Resolution Service, NRS) 相关的架构考虑与影响. 它说明在利用 NRS 时 ICN 架构可能如何变化, 以及其使用如何影响 ICN 路由系统. 本文档是信息中心网络研究组 (Information-Centric Networking Research Group, ICNRG) 的产物.

本备忘录状态 (Status of This Memo)​

本文档不是 Internet Standards Track 规范; 它以资料性目的发布.

本文档是互联网研究任务组 (Internet Research Task Force, IRTF) 的产物. IRTF 发布与互联网相关的研究与开发活动成果. 这些结果可能不适合部署. 本 RFC 代表 IRTF 信息中心网络研究组的共识. 经 IRSG 批准发布的文档不是任何级别 Internet Standard 的候选; 见 RFC 7841 第 2 节.

有关本文档当前状态、任何勘误以及如何提供反馈的信息, 见 https://www.rfc-editor.org/info/rfc9236.

Copyright (c) 2022 IETF Trust and the persons identified as the document authors. All rights reserved.

本文档受 BCP 78 以及 IETF Trust 关于 IETF 文档的法律条款 (https://trustee.ietf.org/license-info) 约束 (以本文档发布之日有效者为准). 请仔细审阅这些文件, 因为它们描述了您与本文档相关的权利与限制.

目录 (Table of Contents)​

    1. 引言 (Introduction)
    1. 术语 (Terminology)
    1. 背景 (Background)
    1. ICN 中 NRS 的影响 (Implications of an NRS in ICN)
    1. 面向 NRS 的 ICN 架构考虑 (ICN Architectural Considerations for NRS)
    1. 结论 (Conclusion)
    1. IANA 考虑 (IANA Considerations)
    1. 安全考虑 (Security Considerations)
    1. 参考文献 (References)
  • 致谢 (Acknowledgements)
  • 作者地址 (Authors' Addresses)

1. 引言 (Introduction)​

信息中心网络 (Information-Centric Networking, ICN) 是一种演进互联网基础设施的方法, 以便按名称直接访问命名数据对象 (Named Data Objects, NDOs). 在两种常见的 ICN 架构——命名数据网络 (Named Data Networking, NDN) [NDN] 与内容中心网络 (Content-Centric Networking, CCNx) [CCNx]——中, NDO 的名称被直接用于路由请求以检索数据对象. 这种直接的基于名称的路由在实现全球可扩展路由系统、适应生产者移动性以及支持路径外缓存方面存在固有挑战. 这些具体问题在第 3 节详细讨论. 为应对这些挑战, 文献以及若干 ICN 项目提案中已使用名称解析服务 (Name Resolution Service, NRS) [Afanasyev] [Zhang2] [Ravindran] [SAIL] [MF] [Bayhan].

本文档描述引入 NRS 可能导致的 ICN 架构变化, 以及对 ICN 路由系统的相应影响. 它还描述将 NRS 集成时的 ICN 架构考虑. 本文档范围包括在 ICN 中使用 NRS 时, 从 ICN 架构与路由系统视角的考虑. 对 NRS 本身的描述见配套的 NRS 设计考虑文档 [RFC9138], 其中提供 NRS 方法、功能与设计考虑.

本文档代表信息中心网络研究组 (ICNRG) 的共识. 它已由积极参与本文档所涵盖技术研发的研究组成员广泛审阅. 它不是 IETF 产品, 也不是标准.

2. 术语 (Terminology)​

名称解析服务 (Name Resolution Service, NRS): ICN 中的 NRS 定义为一种服务, 提供将内容名称或数据对象名称翻译为其他信息的功能, 例如可路由前缀、定位符、路径外缓存指针, 或比输入名称更便于将对象请求转发到存储 NDO 的目标目的地的别名 [RFC9138]. NRS 最有可能通过分布式映射数据库系统实现. 域名称系统 (Domain Name System, DNS) 可用作 NRS [NDN-DNS-Orchest].

NRS 系统 (NRS System): NRS 系统是维护映射记录的应用层分布式系统. 它由 NRS 服务器以及用于管理与检索映射记录的协议组成.

NRS 服务器 (NRS Server): NRS 服务器是 NRS 系统中存储与维护映射记录的组件. 它还处理来自 NRS 客户端的名称解析请求.

NRS 客户端 (NRS Client): NRS 客户端是向 NRS 系统发送名称解析请求的组件. 它可以是终端主机、路由器或应用.

名称映射记录 (Name Mapping Record): 名称映射记录是 NRS 数据库中的条目, 将内容名称映射到其他信息 (例如定位符、别名).

3. 背景 (Background)​

在 ICN 中, 内容名称用于路由内容请求. 这种基于名称的路由有若干挑战:

  • 可扩展性 (Scalability): 内容对象数量远大于主机数量. 为所有内容名称维护路由表具有挑战性.
  • 生产者移动性 (Producer Mobility): 当内容生产者移动时, 需要更新路由信息, 这可能缓慢且代价高昂.
  • 路径外缓存 (Off-Path Caching): ICN 支持网内缓存. 然而, 在纯基于名称的路由下, 访问不在请求者到生产者直接路径上的缓存内容是困难的.

NRS 可通过将内容名称与其位置解耦来应对这些挑战.

4. ICN 中 NRS 的影响 (Implications of an NRS in ICN)​

在 ICN 中引入 NRS 有若干影响:

  • 路由系统 (Routing System): 路由系统不再需要处理所有内容名称. 相反, 它可基于从 NRS 获得的定位符或可路由前缀进行路由.
  • 时延 (Latency): 名称解析为内容检索过程增加额外步骤, 可能增加时延. 然而, 可通过缓存名称解析结果来缓解.
  • 安全 (Security): NRS 成为关键组件, 也是潜在攻击目标. 需要安全的名称注册与解析机制.

5. 面向 NRS 的 ICN 架构考虑 (ICN Architectural Considerations for NRS)​

5.1. 名称映射记录的注册、解析与更新​

NRS 必须支持用于注册、解析与更新名称映射记录的机制. 这些机制应当安全且高效.

5.2. 协议与语义​

用于与 NRS 交互的协议必须定义良好. 名称映射记录的语义也必须清晰.

5.3. 路由系统​

NRS 与 ICN 路由系统之间的交互必须仔细设计. 路由系统应当能够利用 NRS 提供的信息高效转发内容请求.

6. 结论 (Conclusion)​

在 ICN 中使用 NRS 可应对可扩展性、移动性与路径外缓存挑战. 然而, 它也引入新的架构考虑与影响. 本文档讨论了这些考虑, 并提供了将 NRS 集成到 ICN 架构中的指导.

7. IANA 考虑 (IANA Considerations)​

本文档不要求 IANA 采取任何行动.

8. 安全考虑 (Security Considerations)​

使用 NRS 引入新的安全挑战. NRS 必须防范缓存投毒、拒绝服务以及未授权修改映射记录等攻击. 需要安全的认证与授权机制.

9. 参考文献 (References)​

9.1. 规范性引用 (Normative References)​

[RFC9138] Hong, J., You, T., Dong, L., and C. Westphal, "Design Considerations for Name Resolution Service in Information-Centric Networking (ICN)", RFC 9138, DOI 10.17487/RFC9138, December 2021, https://www.rfc-editor.org/info/rfc9138.

9.2. 资料性引用 (Informative References)​

[NDN] Zhang, L., et al., "Named Data Networking", ACM SIGCOMM Computer Communication Review, Vol. 44, No. 3, pp. 66-73, July 2014.

[CCNx] Mosko, M., Solis, I., and C. Wood, "Content-Centric Networking (CCNx) Semantics", RFC 8569, DOI 10.17487/RFC8569, July 2019, https://www.rfc-editor.org/info/rfc8569.

[RFC7841] Halpern, J., Ed., Resnick, P., Ed., and O. Kolkman, Ed., "RFC Streams, Headers, and Boilerplates", RFC 7841, DOI 10.17487/RFC7841, May 2016, https://www.rfc-editor.org/info/rfc7841.

致谢 (Acknowledgements)​

作者谨致谢意...

作者地址 (Authors' Addresses)​

Jungha Hong ETRI Email: [email protected]

Tae-Wan You ETRI Email: [email protected]

Ved Kafle NICT Email: [email protected]

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