[發(fā)明專利]基于TOPSIS熵權(quán)法的輕量級(jí)緩存策略

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110026486.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112822275B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桂易琪;陳永康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L67/568
• 分類號(hào): H04L67/568;H04L41/14;H04L45/74
• 代理公司: 揚(yáng)州蘇中專利事務(wù)所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

1.基于TOPSIS熵權(quán)法的輕量級(jí)緩存策略，其特征在于，包括如下步驟：

(1)對(duì)ICN網(wǎng)絡(luò)中路由器內(nèi)原始的CS表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造；

(2)在ICN網(wǎng)絡(luò)中的路由器內(nèi)添加節(jié)點(diǎn)信息記錄表；

(3)對(duì)ICN中原始的興趣包和數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造；

(4)使用TOPSIS熵權(quán)法計(jì)算出命中節(jié)點(diǎn)中流行內(nèi)容的緩存位置，該命中節(jié)點(diǎn)為非服務(wù)器節(jié)點(diǎn)；

(5)周期性的執(zhí)行主動(dòng)緩存替換策略算法；

(6)根據(jù)命中節(jié)點(diǎn)類型執(zhí)行不同的緩存放置策略和基于內(nèi)容價(jià)值的被動(dòng)緩存替換策略算法，該節(jié)點(diǎn)類型為服務(wù)器節(jié)點(diǎn)和非服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TOPSIS熵權(quán)法的輕量級(jí)緩存策略，其特征在于，

所述步驟(1)通過(guò)改造路由器內(nèi)原始的CS表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以合理計(jì)算出節(jié)點(diǎn)內(nèi)的流行內(nèi)容；

所述步驟(2)目的是穩(wěn)定記錄節(jié)點(diǎn)的剩余空間大小、介數(shù)以及緩存替換次數(shù)這三類用于后續(xù)緩存位置計(jì)算的關(guān)鍵信息；

所述步驟(3)在興趣包內(nèi)添加信息字段和驅(qū)逐表字段；信息字段的目的是收集所經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)、剩余空間大小、介數(shù)以及緩存替換次數(shù)這四類信息；驅(qū)逐表字段是為了方便執(zhí)行主動(dòng)緩存替換策略；在數(shù)據(jù)包內(nèi)添加緩存節(jié)點(diǎn)字段以記錄緩存節(jié)點(diǎn)的ID。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于TOPSIS熵權(quán)法的輕量級(jí)緩存策略，其特征在于，所述步驟(4)中，在ICN中，為了選擇緩存對(duì)象的最佳緩存節(jié)點(diǎn)，基于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的四個(gè)指標(biāo)使用TOPSIS熵權(quán)法來(lái)建模求解；

所述四個(gè)指標(biāo)為：

①節(jié)點(diǎn)介數(shù)，是衡量網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲泄?jié)點(diǎn)重要性的指標(biāo)；如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)的介數(shù)比較大，那么會(huì)有更多的路徑通過(guò)該節(jié)點(diǎn)，使得節(jié)點(diǎn)面臨更大的壓力；

②節(jié)點(diǎn)緩存替換次數(shù)，表示一段時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)緩存替換的頻率；節(jié)點(diǎn)緩存替換次數(shù)越大那么所面臨的壓力就越大，從而降低了節(jié)點(diǎn)的性能，因此平衡節(jié)點(diǎn)之間的壓力可以有效提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能；

③節(jié)點(diǎn)剩余空間大小，表示節(jié)點(diǎn)的緩存利用率，節(jié)點(diǎn)的剩余空間大小越小節(jié)點(diǎn)的緩存利用率越高；

④節(jié)點(diǎn)距離用戶跳數(shù)，表示用戶和緩存節(jié)點(diǎn)之間的距離；如果將內(nèi)容對(duì)象緩存在靠近用戶的節(jié)點(diǎn)上，那么用戶的延遲將大大減少，從而改善消費(fèi)者的體驗(yàn)；

其中，節(jié)點(diǎn)介數(shù)、剩余空間大小、緩存替換次數(shù)這三個(gè)指標(biāo)均記錄在所述步驟(2)中節(jié)點(diǎn)信息記錄表中，并可由所述步驟(3)中興趣包經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)時(shí)獲取并記錄在興趣包的信息收集表中，另外距離用戶跳數(shù)可由興趣包自行獲取。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TOPSIS熵權(quán)法的輕量級(jí)緩存策略，其特征在于，所述步驟(5)，主動(dòng)緩存替換策略的目標(biāo)是驅(qū)逐網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的冗余內(nèi)容，節(jié)省更多的緩存空間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TOPSIS熵權(quán)法的輕量級(jí)緩存策略，其特征在于，所述步驟(6)，執(zhí)行不同的緩存放置策略有效的提高內(nèi)容的利用率，緩存放置策略和基于內(nèi)容價(jià)值的被動(dòng)緩存替換策略相結(jié)合能夠進(jìn)一步的提升網(wǎng)內(nèi)緩存的性能。