[發(fā)明專利]一種基于社交關(guān)系的分布式緩存調(diào)度系統(tǒng)與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310397513.6
• 申請(qǐng)日: 2013-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN104426979B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃毅芳;周旭;楊磊;慈松;譚紅艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 北京法思騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11318
• 代理人: 楊小蓉,楊青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域中的內(nèi)容分發(fā)技術(shù)，特別涉及一種基于社交關(guān)系的分布式緩存調(diào)度系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著電腦數(shù)量的增加，智能手機(jī)和移動(dòng)平板等設(shè)備的普及，網(wǎng)絡(luò)流量產(chǎn)生了爆炸式的增長。根據(jù)Cisco的官方資料統(tǒng)計(jì)顯示：全球的IP流量在過去的5年中增加了8倍；預(yù)計(jì)2016年，全球的IP流量將會(huì)達(dá)到1.3澤它字節(jié)（ZB）。巨大的流量使當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)面臨帶寬緊張、網(wǎng)絡(luò)傳輸效率低下等諸多問題。因此，緩存技術(shù)被引入以緩解現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)面臨的流量壓力問題。

緩存技術(shù)主要分為兩種：集中式緩存和分布式緩存。集中式緩存系統(tǒng)在處理成千上萬的用戶請(qǐng)求時(shí)，會(huì)對(duì)緩存服務(wù)器產(chǎn)生較大的負(fù)載。因此，國內(nèi)外運(yùn)營商傾向于采用分布式緩存系統(tǒng)來緩解當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)壓力，即將緩存服務(wù)器部署在靠近用戶的網(wǎng)絡(luò)邊緣，并通過分布式的調(diào)度方式實(shí)現(xiàn)緩存共享。當(dāng)用戶請(qǐng)求內(nèi)容時(shí)，可以直接從距離用戶最近的緩存服務(wù)器中進(jìn)行獲取，而不需要去請(qǐng)求位于遠(yuǎn)端的源服務(wù)器。在分布式緩存系統(tǒng)中，全網(wǎng)用戶的請(qǐng)求由多個(gè)緩存服務(wù)器分散處理。因此，與集中式緩存服務(wù)器相比，分布式緩存系統(tǒng)中單個(gè)緩存服務(wù)器中存儲(chǔ)的資源相對(duì)有限。當(dāng)用戶請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)，如果本地緩存服務(wù)器中沒有可滿足該請(qǐng)求的資源，而網(wǎng)絡(luò)中其它緩存服務(wù)器存有相應(yīng)的資源時(shí)，就需要使用緩存調(diào)度的方法將其它緩存服務(wù)器中存儲(chǔ)的內(nèi)容調(diào)度到本地緩存服務(wù)器中，以滿足本地用戶的需求。通過緩存調(diào)度，不僅提高了緩存服務(wù)器中內(nèi)容的使用率，而且多個(gè)緩存服務(wù)器的協(xié)作也提升了系統(tǒng)整體的緩存命中率。

另一方面，我們可以看到，當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)中由用戶產(chǎn)生的內(nèi)容（User Generated Content，UGC）已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)流量的重要組成部分。逐漸興起的微博，人人等社交網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)成為了UGC傳播的主要媒介，并逐漸改變了人們使用網(wǎng)絡(luò)的方式。雖然網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大，且用戶的關(guān)系復(fù)雜，但是用戶之間往往具有一些共同的社會(huì)特征，比如相同的興趣，相似的教育背景，相同的工作經(jīng)驗(yàn)，直接或間接的好友關(guān)系等等。

雖然緩存調(diào)度技術(shù)可以調(diào)度分布式緩存系統(tǒng)中的緩存內(nèi)容，從而幫助解決網(wǎng)絡(luò)流量問題。但是，傳統(tǒng)的緩存調(diào)度技術(shù)仍然屬于粗放型的技術(shù)，僅僅依靠本地用戶的局部特征來預(yù)測未來的內(nèi)容需求，很難滿足用戶重復(fù)性、復(fù)雜性和個(gè)性化的需求。國內(nèi)外學(xué)者提出很多的優(yōu)化方案，但是這些方案尚且存在以下不足：1）依靠局部特征來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，很難完全解決以上提出的問題；2）一些方法僅僅考慮到用戶社會(huì)屬性的相似性來計(jì)算用戶社交關(guān)系，卻沒有考慮到社交關(guān)系的傳遞性；3）大部分方法僅僅考慮到對(duì)用戶服務(wù)質(zhì)量的提升，卻沒有考慮到服務(wù)器的負(fù)載能力。

使用社交關(guān)系求解最優(yōu)化問題的方法已經(jīng)被廣泛用于解決了社會(huì)問題、經(jīng)濟(jì)問題和科學(xué)問題中，并取得了理想的效果。在分布式緩存系統(tǒng)中社交關(guān)系同樣可以用來精準(zhǔn)的預(yù)測用戶的行為和需求，并以此來優(yōu)化緩存的調(diào)度。

基于社交關(guān)系的緩存調(diào)度方法包括內(nèi)容的調(diào)度和社交關(guān)系的建模兩個(gè)關(guān)鍵問題。