内容分发和获取已成为互联网的主要应用,而网络体系结构依然沿用主机为中心的端到端设计。为彻底解决应用需求和体系结构间的矛盾,新型网络体系结构-信息中心网络(Information-Centric Networking,ICN)被提出。ICN以内容作为网络的首要对象,以高效地内容分发和获取为目标,已成为未来网络研究的热点之一。名字路由作为ICN的核心,通过内容名字而非地址获取内容。然而,由于海量内容名字以及内容命名的位置无关设计,导致ICN名字路由在规模和性能两方面均面临严峻的可扩展问题挑战。本文从可扩展路由理论出发,基于几何路由从名字解析角度探索可行的可扩展名字路由方案,主要从可扩展名字路由设计和基于几何路由的可扩展优化两方面展开研究。(1)从overlay角度解决ICN路由可扩展问题。虽然ICN名字解析路由多采用overlay设计,但面临两方面问题:底层拓扑采用传统路由,本身存在可扩展问题;覆盖网拓扑与底层拓扑不一致,易产生长路径。针对以上问题,本文提出基于overlay的几何名字路由方案,分别在网络拓扑和名空间拓扑上解决以上问题。针对底层路由可扩展问题,提出通用几何路由框架,适用于任意几何路由。针对长路径问题,提出基于双层群组划分策略的名字解析系统,至多两跳完成名字解析,通过与几何路由框架结合,保证总能找到较近解析节点。理论分析和实验结果均表明该方案达到了规模和性能可扩展的折中。(2)从underlay角度解决ICN路由可扩展问题。通过分析几何路由度量空间和DHT键值空间的特性,提出基于underlay的几何名字路由方案,将几何路由和基于DHT的名字解析系统置于相同度量空间,保证拓扑一致性。首先,基于符号空间层次划分思想提出基于树的度量空间T;然后,基于T提出了贪心嵌入和名字映射方案。内容名字直接映射为度量空间坐标,以内容坐标为目的通过贪心转发实现名字发布或解析,有效降低了路径延展度和路由表规模。同时,针对解析信息分布不均衡问题,提出不等概率编码和注册转发的负载均衡策略,显著提高了节点解析负载均衡。(3)动态拓扑可能导致路由更新可扩展问题。对于几何路由,节点加入或删除可能引起大量节点甚至整个拓扑重新嵌入,导致大规模坐标更新;对于基于underlay的几何名字路由,坐标更新和拓扑变化可能导致大规模解析信息更新。针对以上问题,本文提出支持动态拓扑的几何路由和几何名字路由。首先,分析几何路由动态问题的原因,提出维度扩展在线嵌入策略,基于该策略进一步提出比特串前缀嵌入以实现动态几何路由,有效避免了节点坐标更新,继而避免由坐标更新导致的解析更新;随后,提出基于粗粒度拓扑信息的名字映射以支持基于underlay的动态几何名字路由,实现了拓扑无关性和解析负载均衡的折中,满足解析负载均衡同时,减少了拓扑变化导致的解析更新。(4)虽然几何路由路由表只保存邻居坐标,但其面临坐标长度可扩展问题,即简洁贪心嵌入问题。长坐标使得数据包头部过大,造成网络资源浪费。针对这一问题,本文提出一种简洁前缀嵌入方案,通过压缩关键路径上节点坐标保证简洁性。首先,提出了重路径分解和宽路径分解两种路径分解方法,自底向上地从生成树中寻找关键路径;然后,提出压缩嵌入方法,基于关键路径自顶向下地实现生成树简洁嵌入。理论分析和实验均表明方案同时满足贪心特性和简洁特性。对于任意拓扑,贪心嵌入后坐标长度上界为多项式对数比特。