[發明專利]基于數據訪問分布的緩存放置方法及系統

有效

• 申請號: 201610057645.8
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105743975B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 范小朋;須成忠
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 郝明琴

本發明涉及一種基于數據訪問分布的緩存放置方法及系統，將每個移動節點緩存空間劃分為自私性空間和利他性空間兩個部分充分利用移動節點的緩存空間，并且根據每個移動節點訪問數據的概率分布選取訪問頻率最高的T個數據緩存到自私性空間，由剩下的數據中選取R個數據緩存到利他性空間，從而有效基于用戶數據訪問分布來根據概率分布來緩存頻率最高的數據，以及緩存其他移動節點期望數據來對其他移動節點進行貢獻，充分考慮用戶訪問數據的頻率分布和用戶訪問數據的距離兩個主要因素，最大化利用移動節點的緩存空間，有效降低用戶訪問數據的總體開銷。

技術領域

本發明涉及數據緩存領域，尤其涉及一種基于數據訪問分布的緩存放置方法及系統。

背景技術

基于Internet的無線自組網(Internet-based Mobile Ad Hoc Network，IMANET)能夠使移動用戶使用移動設備通過多跳的方式訪問到Internet上的數據資源，是一種非常方便的數據訪問方式。在實際應用中，車聯網(Vehicular Network)可以作為數據分發、轉發、存儲和共享的一個移動無線自組網絡，尤其是在大數據時代來臨后，通過車聯網共享數據變得越來越有可能。另外，無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks)在近幾年的應用越來越廣泛，應用領域包括環境監測、移動多媒體、物流管理、交通控制、目標跟蹤以及智能家居等軍用或民用領域。但是無線自組網也存在一些問題，例如無線通信帶寬資源緊張、移動設備存儲容量有限、移動網絡鏈接不穩定以及移動設備自身的能量有限等等。因此，為了提高數據訪問的效率，尋找一種能夠共享數據的方法就顯得非常重要。

無線網絡數據緩存方法(Data Caching)被廣泛地用來實現高效的數據分發與共享，可以有效的提高數據訪問效率。這種方法主要是采取數據源將數據拷貝放置在緩存節點上，其他移動節點可以訪問緩存節點上數據拷貝，而不用去數據源訪問數據來節省時間、節約訪問開銷。數據緩存方法核心問題是如何在網絡中選擇緩存節點來放置數據拷貝，因為放置拷貝意味要求數據源能夠及時將最新版本的數據傳輸到緩存節點，會產生新的開銷。

現有方法考慮用戶訪問數據開銷時，主要考慮兩個因素：一是用戶訪問數據的頻率，另外一個是用戶訪問數據的距離。但是，在實際中用戶訪問數據的特點并不是簡單的訪問頻率能夠描述，不能很好的降低用戶訪問數據的總體開銷，也不能使得每個移動節點的緩存空間得到最大利用。

發明內容

有鑒于此，有必要針對上述數據緩存放置不能很好的降低用戶訪問數據的總體開銷，也不能使得每個移動節點緩存空間得到最大利用的問題，提供一種基于數據訪問分布的緩存放置方法。

此外，本發明還提供一種基于數據訪問分布的緩存放置系統。

本發明提供的一種基于數據訪問分布的緩存放置方法，包括如下步驟：

S10：將每個移動節點緩存空間劃分為自私性空間和利他性空間兩個部分，其中，自私性空間用于緩存移動節點自身訪問頻率大的數據，利他性空間用于緩存其他移動節點有需求的數據；

S20：獲取每個移動節點訪問數據的頻率和內容，得到每個移動節點訪問數據的概率分布，根據概率分布選取訪問頻率最高的T個數據緩存到自私性空間，由剩下的數據中選取R個數據緩存到利他性空間。

在其中的一個實施方式中，所述獲取每個移動節點訪問數據的頻率和內容，得到每個移動節點訪問數據的概率分布的步驟具體為：

通過記錄移動節點訪問數據的頻率和內容，采用直方圖的方式描述用戶訪問數據的概率分布，得到每個移動節點訪問數據的概率分布。

在其中的一個實施方式中，所述由剩下的數據中選取R個數據緩存到利他性空間的步驟具體為：

在由剩下的數據中選取時，按照泊松分布選出R個數據緩存到利他性空間。