[發明專利]一種內容中心網絡的跨層緩存方法及其節點

有效

• 申請號: 201510729060.1
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105262833B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 張天魁;肖霖;武麗霞;許曉耕;楊鼎成
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學;南昌大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠

1.一種內容中心網絡的跨層緩存方法，包括如下步驟：

步驟S1：內容請求者依據用戶的需求發起攜帶請求內容名字的興趣包；

步驟S2：節點接收興趣包，判斷該節點是否是可以提供請求內容的內容提供者或緩存命中節點；如果否，則執行步驟S3；

步驟S3：查找未決請求表，判斷未決請求表中是否有該請求內容的名字，如果有則執行步驟S4，否則執行步驟S5；

步驟S4：如果未決請求表中有該請求內容的名字，表示該興趣包曾經到達過該節點，則在未決請求表的該請求內容的名字條目中增加該興趣包到來的節點端口，并丟棄該興趣包，結束該方法；

步驟S5：如果未決請求表中沒有該內容條目，則為興趣包添加該節點的三元組，向其他節點轉發添加三元組后的興趣包，這些接收了興趣包的節點繼續執行步驟S2，直至查找到可提供請求內容的內容提供者或緩存命中節點；

其中，如果步驟S2中判斷該節點是可以提供請求內容的內容提供者或緩存命中節點時，則執行步驟S6；

步驟S6：興趣包到達內容提供者或命中節點后，節點將興趣包的信息提取，將三元組用灰度關聯分析法計算每個節點的緩存概率，沿傳輸路徑上所有節點的緩存概率構成緩存概率向量，并將該緩存概率向量加到數據包中；

步驟S7：節點查找未決請求表，判斷該請求內容是否對應一個端口，如果只對應一個端口則執行步驟S8，否則執行步驟S9；

步驟S8：數據包沿反向路徑傳輸過程中，如果本節點未決請求表中記錄該內容只對應一個端口，則本節點查詢數據包中自己應當緩存的概率，分別以對應的概率進行緩存，并向未決請求表中記錄的對應端口轉發該數據包；

步驟S9：未決請求表中記錄該內容對應多個端口，即內容被多個節點請求過，則本節點將數據包的緩存概率向量字段刪除，添加本節點未決請求表的不同端口的緩存概率向量字段，并向未決請求表記錄的對應端口轉發該數據包，直到數據包到達內容請求者。

2.如權利要求1所述的方法，其中興趣包由三元組(興趣度、節點介數、節點替換率)所組成，其中興趣度是從節點所處的應用層角度提出的緩存影響參數，節點介數是從節點所處的網絡層角度提出的緩存影響參數，節點替換率是從節點所處的物理層角度提出的緩存影響參數。

3.如權利要求2所述的方法，其中

興趣度的定義如下：

假設網絡中所有內容主題為內容主題集合，針對某一個特定內容c_i有Q個主題，即內容c_i在主題w_k下的屬性函數為Pro(c_i,w_k)；用戶對每類主題有自己的偏好，用戶u_j對主題w_k的偏好程度用偏好函數pref(u_j,w_k)表示，則用戶對內容的興趣度表示如下：

其中，當內容c_i包含屬性w_k，則Pro(c_i,w_k)為1，否則為0，

假定用戶的偏好函數用互信息來表示，其中p(X(w_k)|V_j)為用戶歷史信息V_j中選擇w_k主題內容的概率，p(X(w_k))為全網中w_k主題內容的概率；

節點介數定義如下：

網絡中不同的節點有不同的特征和重要性，節點介數用來描述節點在網絡中的重要性；介數越大，節點在網絡中越重要，意味著本節點可以將信息傳給更多的節點，介數的定義如下式所示:

其中，δ_s,t表示從節點s到節點t的所有最短徑總數，而δ_s,t(u_j)表示節點s到節點t的最短徑中經過u_j節點的數目；

節點替換率定義如下：

其中，C(u_j)表示用戶u_j設備的緩存容量，S_j(c_i)表示用戶u_j單位時間針對第i類內容的替換大小。