当前的TCP/IP网络在可扩展性、可管控性、移动性、安全性等方面存在诸多挑战,已无法满足用户对内容快速分发和获取的需求。研究者们认为未来网络的重要变化是从“以主机为中心”转变为“以内容为中心”,因此提出一种新型的网络架构——内容中心网络(Content Centric Networking,CCN),以适应未来新型网络应用的需要。CCN将传统TCP/IP模型中的IP承载层改为内容承载层,根据内容名称而非IP地址进行定位、路由与传输,为用户提供端到内容服务。同时CCN也扩展了路由节点的功能,将只具有转发功能的传统节点扩展成同时具有存储和转发能力的CCN节点,提升了网络的传输能力。CCN的关键问题之一是如何设计高效的路由机制。传统的CCN路由机制只考虑了兴趣包如何找到发布者服务器上存储的内容,却没有考虑实时的网络状态和网络中普遍存在的大量相同缓存对路由的影响。因此传统的CCN路由机制的平均请求内容的时延大,CCN的分布式缓存资源被浪费。本论文针对传统的CCN路由机制存在的上述问题,提出了两种改进方案并进行了实验仿真和性能分析,主要内容如下:(1)内容中心网络边缘节点势能增强路由机制(Edge Node Potential-Enhanced Routing,ENPER)。该机制一方面设计了网络中不同节点的势能模型,通过增加边缘节点的势能,让兴趣包尽可能地吸引到位于网络边缘的缓存节点上命中,减少时延和服务器负载;另一方面边缘节点统计相同兴趣包的数量,对不同流行度的内容区分通告,有效降低通告报文对网络带宽的占用。仿真结果表明,ENPER的平均请求内容的时延比传统的CCN路由机制Best-routing减少了约43%。(2)软件定义的内容中心网络状态感知路由机制(Software Defined Status Aware Routing in Content-Centric Networking,SD-STAR)。该机制利用控制器收集网络状态信息,例如请求时延、节点负载和到达发布者的跳数;然后计算网络综合性能值和转发概率,控制器下发控制消息到相关接口并更新转发优先级;兴趣包再选择具有最高优先级的接口转发。仿真结果表明,SD-STAR与传统的CCN路由机制FF相比,当请求者发送的兴趣包速率为9个每秒时,减少了网络中72%的兴趣包数量,降低了网络的开销。论文分别从分布式和集中式的两种路由架构,以及缓存内容感知和网络状态感知的两个角度,提出了改进后的内容中心网络路由机制。仿真结果显示,本论文改进的ENPER和SD-STAR路由机制提高了路由的性能、降低了请求时延和节点负载,对未来内容中心网络路由机制的研究具有重要意义。