论文 NSDI '24
iStack
iStack: A General and Stateful Name-based Protocol Stack for Named Data Networking
把 NDN 的名字解析、逐包状态与地址接口放进同一套内核协议栈，同时保留现有网络栈的使用方式。
Venue
NSDI '24
Stack
in-kernel
Focus
NDN
Tianlong Li · Tian Song · Yating Yang
北京理工大学
论文报告的结果数值来自 NSDI '24 论文摘要；完整测试环境、硬件与对比方法请以原文为准。
- 6.50 Gbps
- 转发吞吐
- 16.25×
- 相对 NDN-testbed 转发器
- 46.08%
- 缓存包转发时延降低
01 / 研究支柱
内核需要重新学习的四件事
把 NDN 放进通用操作系统，不是把用户态转发器搬进内核，而是重新安排名字、状态与地址接口的位置。
02 / 内核之内
一个名字，整条数据路径。
iStack 把名字解析、逐包状态与地址抽象放进同一个内核协议栈。Interest 与 Data 沿同一条路径前进，只是携带的状态不同。
- 01
先解析名字，再决定去向
名字解析同时服务于网络层转发与本地报文分流。
- 02
让地址接口说名字的语言
双层 face 系统把 MAC、IP、端口收进统一抽象，而不要求设备理解 NDN。
- 03
把状态留在数据路径上
PIT、CS 与 FIB 构成逐包状态的核心，紧凑的数据结构负责控制内存开销。
iStack / data plane NSDI '24
- USER01Applicationsconsumer / producer
- KERNEL02Socket-compatible APIsocket-like
- KERNEL03Name resolutionforwarding + demux
- KERNEL04PIT · CS · FIBper-packet state
- KERNEL05Two-layer facesMAC / IP / port
- LINK06NIC & networkaddress-based devices
Interest→PIT→FIB→FaceData ← CS
逐包状态，紧凑组织
PIT 记录未决 Interest，CS 缓存 Data，FIB 把名字前缀映射到 face。
地址接口，名字抽象
MAC、IP 与端口仍然是设备与链路的现实；face 系统把它们统一到名字语义之下。
6.50
- 6.50 Gbps
- 转发吞吐
- 16.25×
- 相对 NDN-testbed 转发器
- 46.08%
- 缓存包转发时延降低
数据为论文摘要报告的结果；测试环境、硬件与对比方法请以论文原文为准。