基于內(nèi)容流行度和節(jié)點替換率的緩存方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于內(nèi)容流行度和節(jié)點替換率的緩 存方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 移動自組織網(wǎng)絡(luò)（MobileAd化C化twork，MANET)因其無需基礎(chǔ)設(shè)施、組網(wǎng)快捷、 抗毀性強(qiáng)等特點受到越來越多的關(guān)注，并且在軍事和民用領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。但 是，MANETE中節(jié)點自由移動引起的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)變化W及缺乏基礎(chǔ)設(shè)施的有效控制，導(dǎo)致 基于TCP/IP協(xié)議的MANET難W建立穩(wěn)定的端到端鏈路，運不僅使得網(wǎng)絡(luò)難W實現(xiàn)高效的數(shù) 據(jù)傳輸，也阻礙了MANET的實際應(yīng)用。
[0003] 內(nèi)容中屯、網(wǎng)絡(luò)（ContentCentric化twork，CCN)屬于"革命式"的未來互聯(lián)網(wǎng)體 系架構(gòu)，能夠從根本上解決IP網(wǎng)絡(luò)在可擴(kuò)展性和內(nèi)容分發(fā)有效性方面存在的問題。CCN使 用內(nèi)容名字而不是IP地址進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，讓內(nèi)容本身成為網(wǎng)絡(luò)中的核屯、要素，使得因特網(wǎng) 從IP無視內(nèi)容（content-oblivious)的網(wǎng)絡(luò)變成面向內(nèi)容（content-oriented)的網(wǎng)絡(luò)。
[0004] 內(nèi)容中屯、移動自組織網(wǎng)絡(luò)（ContentCentricMANET，CCMANET)是將內(nèi)容中屯、網(wǎng)絡(luò) (ContentCentric化twork，CCN)中^內(nèi)容為中屯、的思想應(yīng)用到移動自組織網(wǎng)絡(luò)（Mobile Ad化C化twork，MANET)中而形成的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在CCMANET中，請求節(jié)點需要某一內(nèi)容 數(shù)據(jù)時會向周圍鄰居節(jié)點廣播興趣包（Interest化Cket)，當(dāng)一個節(jié)點收到該興趣包時，它 首先檢查本地緩存是否有請求的數(shù)據(jù)，如果緩存有該數(shù)據(jù)，則直接返回給請求節(jié)點；否則， 用戶請求會轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳節(jié)點直至到達(dá)一個緩存有請求內(nèi)容的節(jié)點或者源服務(wù)節(jié)點（統(tǒng) 稱為服務(wù)節(jié)點）。服務(wù)節(jié)點會沿興趣包路徑回傳內(nèi)容數(shù)據(jù)包值ataPacket)至請求節(jié)點，路 徑上的任何節(jié)點都可W根據(jù)某種原則，決定是否需要緩存該內(nèi)容的副本，W滿足其他節(jié)點 對該內(nèi)容的后續(xù)請求。CCMNET能夠克服傳統(tǒng)MNET中的許多缺點，并帶來新的特性。例 如：不需要為每個節(jié)點分配IP地址，基于內(nèi)容名的路由避免了路由回路，提高了內(nèi)容傳輸 中的安全性等。 陽〇化]目前國內(nèi)外有關(guān)CCMANET的研究正處于起步階段，并逐步成為一個新的研究熱 點。無論對CCN還是對MA肥T來說，緩存都是其關(guān)鍵技術(shù)之一。因此，對結(jié)合了CCN和MA肥T 的CCMANET來說，緩存必然也是其關(guān)鍵技術(shù)之一。CCMANET的基本策略LCE化eaveCopy Everywhere)是在數(shù)據(jù)包返回路徑的每個節(jié)點都緩存該內(nèi)容。運種策略會在網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生大 量內(nèi)容冗余備份，降低內(nèi)容的多樣性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于內(nèi)容流行度和節(jié)點替換率的緩存 方法及裝置，減少了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的冗余，提高了內(nèi)容的多樣性。
[0007] 第一方面，本發(fā)明提供一種基于內(nèi)容流行度和節(jié)點替換率的緩存方法，包括：
[0008] 在將服務(wù)節(jié)點請求的數(shù)據(jù)包回傳至請求節(jié)點時，在所述數(shù)據(jù)包中設(shè)置指針K，并對 所述指針賦值緩存間隔M;
[0009] 在所述數(shù)據(jù)包回傳時，每經(jīng)過一個節(jié)點，所述指針K減1 ;
[0010] 檢測所述數(shù)據(jù)包是否到達(dá)請求節(jié)點，若到達(dá)，則結(jié)束；否則，判斷所述指針K是否 為0 ;
[0011] 根據(jù)判斷結(jié)果，緩存所述數(shù)據(jù)包。
[0012] 可選的，所述根據(jù)判斷結(jié)果，緩存所述數(shù)據(jù)包，包括：
[0013] 在所述指針K為0時，判斷當(dāng)前節(jié)點剩余緩存空間是否能容納新數(shù)據(jù)包；
[0014] 在當(dāng)前節(jié)點剩余緩存空間能容納新數(shù)據(jù)包時，則在該節(jié)點緩存所述數(shù)據(jù)包，同時 繼續(xù)向下一節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)包，重置K=M; 引 或，
[0016] 在當(dāng)前節(jié)點剩余緩存空間不能夠容納新數(shù)據(jù)包時，計算該節(jié)點及其相鄰節(jié)點的內(nèi) 容替換率，并將所述數(shù)據(jù)包緩存在內(nèi)容替換率最小的節(jié)點上，依次替換所述內(nèi)容替換率最 小的節(jié)點上的內(nèi)容，同時繼續(xù)向下一節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)包，重置K=M。 陽017] 可選的，所述依次替換所述內(nèi)容替換率最小的節(jié)點上的內(nèi)容，包括：
[001引按照內(nèi)容流行度從低到高的順序依次替換所述內(nèi)容替換率最小的節(jié)點上的內(nèi)容。 [0019] 可選的，所述緩存間隔M為：
[0021] 其中，P為內(nèi)容流行度，指單位時間內(nèi)當(dāng)前服務(wù)節(jié)點向其他請求節(jié)點提供該內(nèi)容的 次數(shù)；S為內(nèi)容大小，Wchunk為單位；a為比例系數(shù)。
[0022] 第二方面，本發(fā)明還提供了一種基于內(nèi)容流行度和節(jié)點替換率的緩存裝置，包 括：
[0023] 回傳模塊，用于在將服務(wù)節(jié)點請求的數(shù)據(jù)包回傳至請求節(jié)點時，在所述數(shù)據(jù)包中 設(shè)置指針K，并對所述指針賦值緩存間隔M;
[0024] 回傳處理模塊，用于在所述數(shù)據(jù)包回傳時，每經(jīng)過一個節(jié)點，所述指針K減1 ;
[00巧]檢測模塊，用于檢測所述數(shù)據(jù)包是否到達(dá)請求節(jié)點，在所述數(shù)據(jù)包到達(dá)請求節(jié)點 時，結(jié)束所述數(shù)據(jù)包的回傳；
[00%] 判斷模塊，用于在所述檢測模塊檢測所述數(shù)據(jù)包未到達(dá)請求節(jié)點時，判斷所述指 針K是否為0;
[0027] 緩存模塊，用于根據(jù)判斷結(jié)果，緩存所述數(shù)據(jù)包。
[0028] 可選的，所述緩存模塊，用于：
[0029] 在所述指針K為非0值時，將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至下一節(jié)點。
[0030] 可選的，所述緩存模塊，用于：
[0031] 在所述指針K為0時，判斷當(dāng)前節(jié)點剩余緩存空間是否能容納新數(shù)據(jù)包； 陽〇3引在當(dāng)前節(jié)點剩余緩存空間能容納新數(shù)據(jù)包時，則在該節(jié)點緩存所述數(shù)據(jù)包，同時 繼續(xù)向下一節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)包，重置K=M;
[0033] 或，
[0034] 在當(dāng)前節(jié)點剩余緩存空間不能夠容納新數(shù)據(jù)包時，計算該節(jié)點及其相鄰節(jié)點的內(nèi) 容替換率，并將所述數(shù)據(jù)包緩存在內(nèi)容替換率最小的節(jié)點上，依次替換所述內(nèi)容替換率最 小的節(jié)點上的內(nèi)容，同時繼續(xù)向下一節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)包，重置K=M。
[0035] 可選的，所述緩存模塊，用于：
[0036] 按照內(nèi)容流行度從低到高的順序依次替換所述內(nèi)容替換率最小的節(jié)點上的內(nèi)容。
[0037] 可選的，所述緩存間隔M為：
[0039] 其中，P為內(nèi)容流行度，指單位時間內(nèi)當(dāng)前服務(wù)節(jié)點向其他請求節(jié)點提供該內(nèi)容的 次數(shù)；S為內(nèi)容大小，Wchunk為單位；a為比例系數(shù)。
[0040] 由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的一種基于內(nèi)容流行度和節(jié)點替換率的緩存方 法及裝置，通過在數(shù)據(jù)包中設(shè)置指針，并對該指針進(jìn)行賦值，設(shè)置緩存間隔，最后根據(jù)指針 的數(shù)值W及該數(shù)據(jù)包是都到達(dá)請求節(jié)點，來緩存該數(shù)據(jù)包，降低了某些節(jié)點負(fù)載過大，內(nèi)容 更替過于頻繁的問題。
【附圖說明】
[0041] 圖1為本發(fā)明一實施例提供的一種基于內(nèi)容流行度和節(jié)點替換率的緩存方法的 流程示意圖；
[0042] 圖2為本發(fā)明另一實施例提供的一種基于內(nèi)容流行度和節(jié)點替換率的緩存方法 的流程示意圖；
[0043] 圖3為本發(fā)明一實施例提供的一種基于內(nèi)容流行度和節(jié)點替換率的緩存裝置的 結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實施方式】
[0044] 下面結(jié)合附圖，對發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步描述。W下實施例僅用于更加清 楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能W此刺良審陸發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0045] 圖1示出了本發(fā)明一實施例提供的一種基于內(nèi)容流行度和節(jié)點替換率的緩存方 法的流程示意圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟：
[0046] 101、在將服務(wù)節(jié)點請求的數(shù)據(jù)包回傳至請求節(jié)點時，在所述數(shù)據(jù)包中設(shè)置指針K， 并對所述指針賦值緩存間隔M。
[0047] 可理解的是，服務(wù)節(jié)點是沿請求包轉(zhuǎn)發(fā)路徑向請求節(jié)點回傳請求內(nèi)容數(shù)據(jù)包的。
[0048] 102、在所述數(shù)據(jù)包回傳時，每經(jīng)過一個節(jié)點，所述指針K減1 ;
[00例 103、檢測所述數(shù)據(jù)包是否到達(dá)請求節(jié)點，若到達(dá)，則結(jié)束；否則，判斷所述指針K 是否為0 ;
[0050] 104、根據(jù)判斷結(jié)果，緩存所述數(shù)據(jù)包。
[0051] 上述方法通過在數(shù)據(jù)包中設(shè)置指針，并對該指針進(jìn)行賦值，設(shè)置緩存間隔，最后根 據(jù)指針的數(shù)值W及該數(shù)據(jù)包是都到達(dá)請求節(jié)點，來緩存該數(shù)據(jù)包，降低了某些節(jié)點負(fù)載過 大，內(nèi)容更替過于頻繁的問題。
[0052] 下面通過具體的實施例對上述方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0053] 圖2示出了本發(fā)明一實施例提供的一種基于內(nèi)容流行度和節(jié)點替換率的緩存方 法的流程示意圖，如圖2所示，該方法包括如下步驟：
[0054] 201、在將服務(wù)節(jié)點請求的數(shù)據(jù)包回傳至請求節(jié)點時，在所述數(shù)據(jù)包中設(shè)置指針K， 并對所述指針賦值緩存間隔M。
[0055] 為了合理確定緩存間隔，一方面要增加網(wǎng)絡(luò)中高內(nèi)容流行度的副本數(shù)，W提高多 數(shù)請求節(jié)點請求高內(nèi)容流行度的服務(wù)質(zhì)量；另一方面要減少大文件內(nèi)容的副本數(shù)，W提高 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的多樣性。因此，本發(fā)明提供的緩存間隔計算方法為：
[0057] 其中，P為內(nèi)容流行度，指單位時間內(nèi)當(dāng)