[發明專利]一種基于PopBetw策略的網絡裝置及其協作路由緩存方法

有效

• 申請號: 201910174585.1
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN109951390B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 曲樺;靳瑞濤;趙季紅;殷振宇;楊思堯;馮強
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04L12/721
• 分類號: H04L12/721;H04L12/733;H04L12/741;H04L12/751;H04L29/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種基于PopBetw策略的協作路由緩存方法，其特征在于，包括：

確定轉發層中所有路由節點的中介中心度，將各路由節點按照其中介中心度由大到小排序，將排列后的結果發送至控制器，形成一個虛擬的路由節點排列位置；將中介中心度最大的路由節點放置在第一層，然后依次在上層放置其他路由節點；

按照內容熱門程度對內容從大到小進行排列，將排列結果發送至控制器中，并存儲在基于PopBetw策略網絡裝置的內容緩存表CS中；將資源優先緩存在第一層的路由節點中，當第一層的路由緩存溢出時，將溢出資源依次緩存在第二層路由節點至第N層路由節點中，N為路由節點的數量；并將改變的資源位置與接受的路由節點信息由控制層發送到轉發層上；

當內容中心網絡中的興趣包開始請求時，首先將興趣包發送到距離最近的一個路由節點上，而后該路由節點直接向控制層發送興趣包請求，控制層接收到興趣包的請求后直接在按中介中心度排列的邏輯路由中自下而上進行查找，

若路由節點儲存有用戶所請求的資源，則由儲存該資源的路由節點將資源轉發給用戶，路由節點在返回資源的路徑中不再儲存資源副本；若該資源所在的路由節點已處于休眠狀態時，則對設定時間內中該資源的請求頻率進行統計，當請求頻率達到或者超過請求閾值時，則將該資源所在的路由節點喚醒，否則該資源所在的路由節點繼續進行休眠；

若未能查到所請求的資源，將請求轉發到核心網進行資源請求；

所述基于PopBetw策略網絡裝置包括控制層和轉發層，所述控制層中設置有控制器；所述轉發層中設置有若干個路由節點，控制器與所有路由節點連接，兩個相鄰區域內的路由節點相互連接，所述所有路由節點中存儲有內容緩存表CS、待處理請求表PIT、轉發信息表FIB、內容熱度表PT和路由相鄰表AT；其中，內容緩存表CS用于存儲路由節點中的緩存；待處理請求表PIT用于記錄待轉發的興趣包，轉發信息表FIB用于記錄轉發后的路由信息，內容熱度表PT用于記錄并統計內容的流行度和內容的位置信息，路由相鄰表AT用于記錄本路由節點能連接到的路由節點；

所述PopBetw策略是在EgoBtew策略上進行的內容熱度的改進，根據某一周期中，某個內容的請求頻率來進行劃分，若其請求頻率越高，則該資源的熱門度越高。

2.根據權利要求1所述的一種基于PopBetw策略的協作路由緩存方法，其特征在于，所述內容熱門程度采用資源的請求訪問頻率作為衡量標準，訪問頻率越高，內容熱門度越高。

3.根據權利要求1所述的一種基于PopBetw策略的協作路由緩存方法，其特征在于，將設定時間內不使用的路由節點進行休眠。

4.根據權利要求1所述的一種基于PopBetw策略的協作路由緩存方法，其特征在于，在休眠狀態下的路由節點只進行興趣包的轉發，不進行數據包的轉發。

5.根據權利要求4所述的一種基于PopBetw策略的協作路由緩存方法，其特征在于，所述數據包具有數據內容命名、數據、數字簽名、標志信息以及緩存標志位；所述興趣包具有興趣包加密內容名、資源探針以及緩存標志位。

6.一種基于PopBetw策略的網絡裝置，其特征在于，包括控制層和轉發層，所述控制層中設置有控制器；所述轉發層中設置有若干個路由節點，控制器與所有路由節點連接，兩個相鄰區域內的路由節點相互連接，所述所有路由節點中存儲有內容緩存表CS、待處理請求表PIT、轉發信息表FIB、內容熱度表PT和路由相鄰表AT；其中，內容緩存表CS用于存儲路由節點中的緩存；待處理請求表PIT用于記錄待轉發的興趣包，轉發信息表FIB用于記錄轉發后的路由信息，內容熱度表PT用于記錄并統計內容的流行度和內容的位置信息，路由相鄰表AT用于記錄本路由節點能連接到的路由節點；

其中，在網絡運行開始時，轉發層向控制器開始轉發所有路由節點中的內容緩存表CS、待處理請求表PIT、轉發信息表FIB、內容熱度表PT和路由相鄰表AT，控制器接收并匯總成整個基于PopBetw策略網絡裝置的內容緩存表CS、待處理請求表PIT、轉發信息表FIB、內容熱度表PT和路由相鄰表AT，并且當路由中的各表更新時，將更新信息上傳至控制器；控制器還用于接收各路由節點接收到的興趣包，并根據興趣包尋找內容，通過基于PopBetw策略網絡裝置的路由相鄰表AT找出內容所在的路由和請求路由之間的最短路徑，控制內容所在的路由節點將內容發送至請求路由節點；

轉發層的各路由節點存儲有內容；

在轉發層中，各路由節點只進行路由節點之間數據包的轉發，興趣包發送到控制層，由控制層的控制器對興趣包的請求進行查找響應，且各個路由節點的內容緩存表CS和待處理請求表PIT不再進行查詢操作，也不進行資源包返回用戶處途中資源副本復制保存操作；

所述PopBetw策略是在EgoBtew策略上進行的內容熱度的改進，根據某一周期中，某個內容的請求頻率來進行劃分，若其請求頻率越高，則該資源的熱門度越高。