7.5.3 CCN的特点
如前所述，CCN并不关心数据存储位置，而是专注于内容对象、内容属性和用户兴趣，通过发布/订阅模式拉取内容，在空间和时间上解耦内容的提供者和消费者，从而实现高效、可靠的内容分发。CCN具有以下几个特点。
(a)以内容而非IP为中心，因此内容层取代了IP层在现有网络结构中的位置。
(b)使用发布/订阅模式拉取内容。内容提供者可以通过信息发布，共享其拥有的内容。内容消费者可以对某一个特定的内容发出请求，使得内容的发布方和请求方在时间和空间上解耦合。因此，内容的提供者和消费者不需要在同一时间出现，内容的供求双方也不需要知道对方的位置就能完成内容传递。
(c)网络内置缓存机制。CCN充分利用了网络设备存储容量大、存储代价小的优势，适当地运用了缓存机制，使网络性能得到进一步的提升。在CCN的设计中，当请求消息传送到某个节点上时，如果这个节点有符合条件的内容备份，那么内容将被立即返回，请求的路由过程也就结束了;如果这个节点没有符合条件的内容备份，那么这个节点就会向下一个节点继续传送请求，并且在这个内容数据返回时对内容进行缓存。
小结
(a)一般我们把通过通信线路将较小地理区域范围内的各种数据通信设备连接在一起的通信网络称为局域网。局城网的特征是:网络范围较小，传输速率较高、传输时延小、误码率低、结构简单容易实现，可以支持多种传输介质及通常属于一个部门所有等。
局域网的硬件由计算机设备、网络连接设备和传输介质3部分组成。局域网的软件包括网络协议和各种网络应用软件。
局域网可以从不同的角度分类:按采用的传输介质可分为有线局域网和无线局域网;按用途和速率可分为常规局域网和高速局域网;按是否共享带宽可分为共享式局域网和交换式以太网;按拓扑结构可分为星形网、树形网、总线形网和环形网等。
(b)局域网参考模型中只包括OSI参考模型的最低两层，即物理层和数据链路层。数据链路层划分为两个子层——介质访问控制(MAC)子层和逻辑链路控制(LLC)子层。局域网采用的标准是IEEE 802标准。
(c)以太网是总线形局域网的一种典型应用，传统以太网具有以下典型的特征:采用灵活的无连接的工作方式;采用曼彻斯特编码作为线路传输码型;传统以太网属于共享式局域网;以太网的介质访问控制方式为载波监听和冲突检测(CSMA/CD)技术。
CSMA代表载波监听多路访问，它是“先听后发”;CD表示冲突检测，即“边发边听”。
以太网的MAC子层有两个主要功能:数据封装和解封;介质访问管理。
IEEE 802标准为局域网规定了一种48bit的全球地址，即MAC地址，它是指局域网上的每一台计算机所插入的网卡上固化在ROM中的地址，所以也称为硬件地址或物理地址。
以太网MAC帧格式有两种标准:IEEE 802.3标准和DIX Ethernet V2标准。TCP/IP体系经常使用DIX Ethernet V2标准的MAC帧格式，此时局域网参考模型中的链路层不再划分LLC子层，即链路层只有MAC子层。
(d)传统以太网有10 BASE 5、10 BASE 2、10 BASE-T和10 BASE-F以太网。其中，10 BASE-T以太网应用最为广泛，采用一般集线器连接的10 BASE-T以太网物理上是星形拓扑结构，但从逻辑上看是一个总线形网(一般集线器可看作是一个总线)，各工作站仍然竞争使用总线。所以这种局域网仍然是共享式网络，它也采用CSMA/CD规则竞争发送。
(e)高速以太网有100 BASE-T快速以太网、千兆位以太网和10吉比特以太网。
100 BASE-T快速以太网的特点是:传输速率高;沿用了10 BASE-T以太网的MAC协议;可以采用共享式或交换式连接方式;适应性强;经济性好;网络范围变小。
100 BASE-T快速以太网的标准为IEEE 802.3u，是以太网IEEE 802.3标准的扩展。100 BASE-T快速以太网的MAC子层标准与IEEE 802.3的MAC子层标准相同;IEEE 802.3u规定了100 BASE-T快速以太网的4种物理层标准:100 BASE-TX、100 BASE-FX、100 BASE-T4和100 BASE-T2。
(f)千兆位以太网的标准是IEEE 802.3z标准。它的要点为:可提供1 Gbit/s的基本带宽;采用星形拓扑结构;使用和10 Mbit/s、100 Mbit/s以太网同样的以太网帧，与10 BASE-T和100 BASE-T以太网技术向后兼容;当工作在半双工模式时，它使用CSMA/CD介质访问控制机制;支持全双工操作模式;允许使用单个中继器。
千兆位以太网的MAC子层标准也与IEEE 802.3的MAC子层标准相同，其物理层标准有:1000 BASE-X(IEEE 802.3z标准)、1000 BASE-T(IEEE 802.3ab标准)。
(g)10吉比特以太网的标准是IEEE 802.3ae标准，其特点是:与10 Mbit/s、100 Mbit/s和1 Gbit/s以太网的帧结构完全相同;保留了IEEE 802.3标准规定的以太网最小和最大帧长，便于升级;不再使用铜线而只使用光纤作为传输媒体;只工作在全双工方式，因此没有争用问题，也不使用CSMA/CD协议。
10吉比特以太网的MAC子层标准同样与IEEE 802.3的MAC子层标准相同，其物理层标准包括局域网物理层标准和广域网物理层标准。
(h)交换式以太网是所有站点都连接到一个交换式集线器或以太网交换机上。以太网交换机具有交换功能，可使每一对端口都能像独占通信媒体那样无冲突地传输数据信号，不存在冲突问题，可以提高用户的平均数据传输速率，即容量得以扩大。
交换式以太网的主要功能包括:隔离冲突域、扩展距离、增加总容量和数据率灵活性。
按所执行的功能，以太网交换机可以分成两种:二层交换机和三层交换机。
二层交换机工作于OSI参考模型的第二层，执行桥接功能。它根据MAC地址转发数据，交换速度快，但控制功能弱，没有路由选择功能。
三层交换机工作于OSI参考模型的第三层，具备路由能力。它是根据IP地址转发数据，具有路由选择功能。三层交换技术是:二层交换技术+三层路由转发技术，它将第二层交换机和第三层路由器的优势有机地结合在一起。
(i)虚拟局域网(VLAN)是逻辑上划分的，交换式以太网的发展是VLAN产生的基础。
VLAN可以分离广播域，防止广播风暴。划分VLAN的好处是:提高网络的整体性能;成本效率高;网络安全性好;可简化网络的管理。
划分VLAN的方法主要有:根据端口划分、根据MAC地址划分和根据IP地址划分等。
使用最广泛的VLAN标准是IEEE 802.1Q。
VLAN之间的通信主要采用路由器技术，一般采用两种路由策略，即集中式路由和分布式路由。集中式路由策略是指所有VLAN都通过一个中心路由器实现互联;分布式路由策略是将路由选择功能适当地分布在带有路由功能的三层交换机上，同一交换机上的不同VLAN可以直接实现互通。
(j)无线局域网(WLAN)可定义为:使用无线电波或红外线在一个有限地域范围内的工作站之间进行数据传输的通信网络。无线局域网的优点有:具有移动性;成本低;可靠性高等。
根据所采用的传输介质，无线局域网可分为:采用无线电波的无线局域网和采用红外线的无线局域网。采用无线电波的无线局域网按照调制方式，又可分为窄带调制方式与扩展频谱方式。
WLAN的拓扑结构有两种:自组网拓扑网络和基础结构拓扑(有中心拓扑)网络。
WLAN的工作频段是2.4 GHz和5 GHz的ISM频段。WLAN常采用的调制方式有:差分二相相移键控(扩频通信的方法是DSSS)、差分四相相移键控(扩频通信的方法是DSSS)、高斯频移键控(扩频通信采用FHSS)、16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM(一般都要结合采用OFDM调制技术，扩频通信的方法是DSSS)。
WLAN标准有最早制定的IEEE 802.11标准、后来扩展的IEEE 802.11a标准、IEEE 802.11b标准、IEEE 802.11g标准、IEEE 802.11n标准，以及IEEE 802.11ac标准和IEEE 802.11ax标准等。
无线局域网的硬件设备包括无线接入点(AP)、无线接入控制器(AC)、无线局域网网卡、无线路由器和无线网桥等。
(k)宽带IP城域网是一个以IP和SDH、ATM等技术为基础，集数据、语音、视频服务于一体的高带宽、多功能、多业务接入的城域多媒体通信网络。一个宽带IP城域网应该是“基础设施”“应用系统”“信息系统”3个方面内容的综合。
为了便于网络的管理、维护和扩展，一般将城域网的结构分为3层:核心层、汇聚层和接入层。
核心层的设备一般采用高端路由器。其网络结构(重点考虑可靠性和可扩展性)原则上采用网状或半网状连接。
汇聚层的典型设备有中高端路由器、三层交换机以及宽带接入服务器等。核心层节点与汇聚层节点采用星形连接，在光纤数量可以保证的情况下每个汇聚层节点最好能够与两个核心层节点相连。
接入层的作用是负责提供各种类型用户的接入，在有需要时提供用户流量控制功能。
宽带IP城域网接入层常用的宽带接入技术主要有:HFC接入、FTTx+LAN接入(以太网接入)、EPON/GPON和无线宽带接入等。
宽带IP城域网的骨干传输技术主要有:IP over ATM(POA)、IP over SDH/MSTP和IP over DWDM/OTN和千兆以太网等。
(l)MPLS网络由标签边缘路由器LER和标签交换路由器LSR组成。LER位于MPLS网络的边界上，是MPLS网络同各类用户网络以及其它MPLS网络相连的边缘设备。LSR是MPLS网络的核心设备，提供标签交换和标签分发功能。
在MPLS领域中，用于建立、拆除、保护LDP的“信令”就是标签分配协议LDP。标签的分配过程实际上就是一个建立LSP的过程。标签的分发有两种方式:下游自主方式和下游按需方式。为特定FEC选择LSP有两种方法:逐跳路由和显式路由。
(m)流量工程通过使用先进的路由选择算法将业务流量合理地映射到物理网络拓扑中，从而充分利用网络资源，提高网络的整体效率，满足不同业务对网络服务质量的要求。MPLS流量工程不但可以实现流量工程的目的，更主要的是它可以使部分工作自动化。
(n)虚拟专用网VPN是在公共的运营网络中开辟出一片相对独立的资源，专门为某个企业用户使用，而企业用户可以具有一定的权限监控和管理自己的这部分资源，就如同自己组建了一个专用网络一样。MPLS VPN体系结构可以分成控制面和数据面，控制面定义了VPN路由信息的分发和LSP的建立过程，数据面则定义了VPN数据的转发过程。
(o)从广义上讲，NGN泛指一个不同于现有网络的、采用大量业界新技术，以IP技术为核心，同时可以支持语音、数据和多媒体业务的融合网络。从狭义来讲，下一代网络特指以软交换设备为控制核心，能够实现语音、数据和多媒体业务的开放的分层体系架构。
NGN的特点主要包括:开放的网络构架体系;是业务驱动的网络;是基于统一协议的分组网络。
(p)软交换的主要设计思想是业务与控制、传送与接入分离，将传统交换机的功能模块分离为独立的网络组件，各组件按相应功能进行划分，独立发展。
从广义来讲，软交换是指以软交换设备为控制核心的一种网络体系结构，包括接入层、传送层、控制层及应用层，通常称为软交换系统。
从狭义来讲，软交换特指为网络控制层的软交换设备(又称为软交换机、软交换控制器或呼叫服务器)，是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一。
(q)NGN从功能上划分为应用层、控制层、传输层和接入层。
·接入层:将用户连接至网络，提供将各种现有网络及终端设备接入到网络的方式和手段;负责网络边缘的信息交换与路由;负责用户侧与网络侧信息格式的相互转换。
·传送层:基于IP或ATM承载，是一个高可靠、能够提供端到端QoS的综合传送平台。
·控制层:具有呼叫控制、资源管理、接续控制等功能;具有开放的业务接口，完成业务逻辑的执行。
·应用层:是下一代网络的服务支撑环境，在呼叫建立的基础上提供增强的服务，同时还向运营支撑系统和业务提供者提供服务支撑。
(r)IMS能够将蜂窝移动通信网技术和Internet技术进行有机的结合。IMS具有以下特点:
·与接入无关;
·统一采用SIP协议进行控制;
·业务与控制分离;
·用户数据与交换控制分离;
·归属服务控制;
·水平体系架构;
·策略控制和QoS保证。
3GPP IMS的体系采用了分层结构，由下往上分为IP连通接入网络(IP-CAN)、IP多媒体核心网络(IM CN)和业务网络3个层次。
(s)IMS主要的功能实体包括:呼叫会话控制功能(CSCF)、归属用户服务器(HSS)、媒体网关控制功能(MGCF)、IP多媒体-媒体网关功能(IM-MGW)、多媒体资源功能控制器(MRFC)、多媒体资源功能处理器(MRFP)、签约定位器功能(SLF)、出口网关控制功能(BGCF)、信令网关(SGW)、应用层网关(ALG)、翻译网关(Tr GW)、策略决策功能(PDF)、应用服务器(AS)、多媒体域业务交换功能(IM-SSF)和业务能力服务器(OSA-SCS)。其中，IMS的核心处理部件CSCF按功能可分为P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF 3个逻辑实体。
(t)内容中心网络CCN是一种面向内容分发的新型分组交换体系架构。CCN采用内容与位置分离的设计原则，利用内容名而不是主机IP地址作为路由选择的依据。
典型的CCN数据包是内容请求包(Interest Packet)和内容数据包(Data Packet)。内容请求包由内容请求者发出，携带所请求内容的名称。内容数据包则是由内容提供者或者缓存节点发出的，携带用户请求的数据内容，是对内容请求包的响应。
(u)CCN与TCP/IP一样采用7层的网络抽象模型，其底层协议是为了适配底层物理链路和通信，上层协议则对应相关的应用。CCN与TCP/IP网络最大的区别在于中间层，这里，内容块取代了IP在沙漏模型中的“细腰”位置，表明CCN节点之间的通信是通过命名内容而非IP地址进行路由。
CCN有两个突出的特点:一是CCN可以最充分地利用多种连接方式，如以太网、4G、蓝牙、WiFi、Wi MAX等，并且可以在不断变化的环境中动态地寻求最优化的实现方式;二是CCN通过安全层保证了自身传送信息内容的安全。
为了快速可靠的完成包的转发与传输，CCN定义了节点引擎模型，它主要由内容存储器(CS)、待定请求表(PIT)和前向转发表(FIB)3个部分组成。