[發明專利]文件大小異構的分布式編碼緩存放置方法及系統

有效

• 申請號: 201710400953.0
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107295070B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 熊紅凱;李成林;程晗
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種文件大小異構的分布式編碼緩存放置方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，在服務器處存放不同大小的文件；

第二步，在至少一個用戶終端的本地緩存處，根據用戶終端的本地緩存容量預先緩存所述文件的子集；

第三步，至少一個用戶終端向服務器提出所述文件下載請求，服務器收集所有用戶終端的請求并根據用戶終端的請求通過共享鏈路發送編碼后的文件內容；

第四步，用戶終端通過從服務器得到第三步編碼后的文件內容和從本地緩存處得到第二步相應的預先緩存的文件子集，解碼得到請求的文件內容；

第五步，基于前四個步驟，采用參數：服務器處所有文件的大小、用戶終端處的本地緩存的容量限制、以及用戶終端的文件請求情況，建立適用于文件大小異構的分布式編碼緩存放置的優化問題，采用快速高效的分布式編碼緩存內容放置方法，得到第二步中各用戶終端的本地緩存預存儲各個文件的相應比例；

第五步中，所述的分布式編碼緩存內容放置方法，是指：在為各用戶終端的本地緩存確定具體的緩存的各個文件的相應比例時，采用快速高效的拉格朗日乘子法和序列二次規劃算法，最終實現了各用戶終端的本地緩存的分布式緩存內容的優化放置；

第五步中，所述的分布式編碼緩存內容放置方法，具體步驟為：

(a)初始化：設置初始局部最優解為非負值，設置初始正定矩陣為初始近似Hesse矩陣，以及初始步數為0；

(b)迭代搜索步驟：根據當前的局部最優解，得到相應的二次規劃子問題，解該子問題得到新的搜索步長；

(c)更新步驟：根據當前局部最優解和搜索步長得到新的局部最優解，利用Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno(BFGS)算法得到新的近似Hesse矩陣；

(d)判定步驟：如果搜索步長不為零，則令搜索步數加一并返回迭代搜索步驟；否則，迭代停止并且將當前的局部最優解輸出為最優結果。

2.根據權利要求1所述的文件大小異構的分布式編碼緩存放置方法，其特征在于，第二步中，所述的用戶終端的本地緩存比服務器更靠近用戶終端并獨立地服務于用戶終端，用戶終端可以從本地緩存處更快地獲得請求下載的文件的部分內容。

3.根據權利要求1所述的文件大小異構的分布式編碼緩存放置方法，其特征在于，第三步中，服務器發送編碼后的文件內容，其中編碼的方法為：

取出用戶終端集合的一個子集，對于該用戶終端子集中每一個用戶終端，它所請求的文件都有一部分內容存儲在該用戶終端子集除該用戶終端外的其他所有用戶終端中，將這部分內容稱為待操作內容，將該用戶終端子集中所有用戶終端各自對應的待操作內容進行編碼即異或操作，其中，若這些內容大小不一，則按照最長的長度進行補零操作后再編碼；

對于用戶終端的所有子集，都進行上述操作完成整個編碼過程。

4.根據權利要求1-3任一項所述的文件大小異構的分布式編碼緩存放置方法，其特征在于，第五步中，所述適用于文件大小異構的情況的分布式編碼緩存方法的優化問題結合了服務器所有文件的不同大小、用戶終端的本地緩存的容量限制、以及用戶終端的文件下載請求，并使用為了滿足用戶終端所有的文件下載請求，服務器處共享鏈路所需的碼率最小的建模方法得到。