当前互联网飞速发展,在IP网络遇到各种瓶颈和挑战的同时,一些新的网络架构被提出,其中命名数据网络(Named Data Networking,NDN)作为信息中心网络(Information-Centric Networking,ICN)的一种实现架构,是一种被广泛看好的网络方案。NDN网络中对流量的分发基于内容名而非主机IP地址,具有以内容为核心的特性。现今实时多媒体移动通信愈发普遍,内容的数量日益增长,NDN以内容为中心的特性使得其具有内容分发快速、资源利用率高的优势和潜力。NDN作为新兴的网络,仍然存在一些问题需要解决,这其中包括内容生产者的移动性支持问题。即当通信发生时,生产者发生移动的情况下,内容接受方(即消费者)发出的兴趣包无法根据路由表正确抵达生产者的位置。原生NDN网络的处理手段是依靠命名数据链接状态路由协议 NLSR(Named-data Link State Routing protocol)全局更新路由表,然后恢复通信。由于全局更新路由表耗时高,这种处理方式下的通信难免时延过高、内容分发效率低下。为解决上述问题,本文提出了基于双向搜索和流量预测的移动性优化方案,致力于时延敏感情况下的高效低成本内容传输,其主要贡献如下:(1)针对命名数据网络中生产者移动性问题,提出基于双向搜索的生产者移动性支持机制。即当生产者移动到原接入路由节点邻居范围内时,批量转发兴趣包主动搜索生产者;当生产者移动到原接入路由节点邻居范围外时,通过代理节点的通知及时获取生产者当前位置。通过对生产者移动情况的分类和在不同移动情况下的不同处理,达到了一个快速定位生产者且尽量减少流量开销的目的。该机制保留了 NDN网络原生特色,在与其他相关研究中的生产者移动性解决方法(如基于域名解析服务器的方案,基于间接节点的方案等)进行对比后,各项指标如时延、流量开销均存在一定的优势。(2)NDN双向搜索机制中有两类情况存在优化的余地:当生产者移动到原接入路由节点邻居范围外,原接入路由节点等待代理通知的流程会造成额外的时延;当生产者移动到原接入路由节点邻居范围内时,原接入路由节点处的兴趣包会向其邻居范围内的所有节点批量转发,从而会导致一定的流量开销。基于上述问题,本文在第一个研究成果的基础上进一步提出基于流量预测的改进方案。生产者所在原接入路由节点会周期性地预测生产者将要切换到的位置,并对局部路由节点的转发信息表进行修改,此后便可以直接朝预测位置转发请求内容的兴趣包。这种方式既去除了被动搜索生产者时等待代理通知造成的滞后因素,又省略了主动搜寻生产者时批量转发兴趣包的流量开销。实验结果表明,改进后的机制在时延和开销上拥有更加优良的表现。