CN103001870A - 一种内容中心网络协同缓存方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种内容中心网络协同缓存方法与系统。方法包括：将内容中心网络的所有节点基于连通支配集分成多个子网络，每个子网络包括一个支配节点和一个或多个非支配节点，每个所述的节点都包含一个内嵌缓存,所述支配节点存储其所在子网络的内容放置索引信息以及内容请求转发索引信息；基于内容缓存放置和动态路由请求协同所有的内嵌缓存。本发明实施例基于连通集合划分子网络，基于该网络将内容设置与热度相关，用内容放置/转发索引信息实现动态路由，把请求就近路由至命中的节点，实现了协同缓存，减少了网络内容的冗余、同时减小了网络开销，提高了缓存协同的效能。

Description

一种内容中心网络协同缓存方法及系统

技术领域

本发明涉及网络缓存分布管理领域，具体涉及一种内容中心网络协同缓存方法及系统。

背景技术

互联网应用正在经历从面向主机的点到点通信模式到以内容为中心的通信模式转变。互联网应用主要围绕内容的分发和检索,即更加关心内容本身。为此，内容中心网络CCN(Content Centric Network)专注于探索以信息/内容/对象为中心的未来网络架构。CCN中缓存即内嵌缓存(In-network Caching)是每个路由器的基本设施。路由器按照一定的策略对经过它的数据包进行缓存，为后续到来的请求服务。

内嵌缓存是CCN的重要特点，其基本思想是缓存设备固有部署在每个路由器节点，CCN内嵌缓存的设计使请求可以在去往服务器的路途中被沿途的节点满足。LCE(Leave Copy Everywhere)是CCN默认的缓存决策策略,当对象返回时，沿途的所有节点都缓存该对象的副本，这种方式容易造成缓存冗余，降低了缓存系统所能缓存内容的多样性。为了不混淆语义表达，特别声明本文中的对象和内容是对网络中视频、网页等信息块的统称。

协同缓存用于优化网络缓存性能，其统筹各个节点的信息，从整体考虑每个节点的内容放置。按照协同的节点之间是否显式的交互信息可以分为显示协同和隐式协同。在CCN中，缓存节点不再是固定的，缓存的流量类型是多样化的，缓存的操作要求是线速的,即与线路最大速度级别相比拟的，显式协同决策算法由于其复杂度高、通信需求大导致耗时长而不适用于CCN。

图1是现有技术之概率隐式ProbCache协同策略示例图。对象返回路径中沿途节点缓存对象的概率与节点和请求者之间的距离成反比，即节点距离请求者越近，对象被缓存的概率越高，反之概率越低。该方法在减少对象复制次数的同时，试图快速地将对象复制到距离请求者更近的网络边缘。请求包头携带TSI字符和返回的内容消息包头携带TSB字符。TSI表示接收请求的路由器距离客户端的跳数。每个路由器在接收到请求后，如果该请求没有在本地命中，那么将TSI值加1后再把请求转发。收到用户1对对象y2的请求，r5记录TSI(y2)=1，而r4记录TSI(y2)=2。假设请求在S点命中，则返回的对象将按照与请求相反的路径向客户端转发。在对象消息的包头，TSI值由命中节点S填入收到请求包时的TSI值，并且该TSI值在对象消息向用户转发的过程中并不改变。即在对象消息向用户转发时，TSI值表示从用户到命中点S的跳数。对象消息的TSB值在命中点S填为0，随着对象消息的转发逐跳加1。TSB值表示该对象消息从命中点出发，已经走了的距离。

每个路由器在接收到命中节点返回的对象时，根据以下概率公式决定是否缓存该对象的副本：

$\mathrm{ProbCache}\left(x\right)=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{c-(x-1)}{N}_i}{T_{\mathrm{tw}}{N}_x}\×\frac{x}{c}$

其中x、c值分别等于对象消息包头的TSB、TSI值，N_i表示节点i的缓存容量大小，T_tw表示目标时间常量，文献中设置为10。越靠近用户端，x值越大，ProbCache(x)值越大，则沿途的节点缓存对象的概率就越大。

图2是现有技术之Breadcrumbs隐式协同策略示例。该策略设计沿途转发对象的每一个节点都缓存对象副本，并且为每个途经的对象建立一个trail，利用历史记录的trail信息指导后续请求的路由，即利用内容的放置信息指导请求的路由转发，从而达到快速查找内容，降低网络时延的目的。每一个trail由四元组构成，分别是：文件的ID，文件到达时间，该文件从哪个节点转发而来，该文件向哪个节点转发出去。图2描述了文件f1从节点A向D转发过程中，沿途节点建立trail的情况。

上述ProbCache方法试图通过概率性的内容放置，减少网络内容的冗余，试图快速地将对象复制到距离请求者更近的网络边缘，但是没有考虑对象的访问热度，只是简单地将内容往网络边缘推送，增加了不同对象在边缘缓存节点的竞争。而Breadcrumbs方法将内容放置和请求路由结合，利用存储的trail信息来指导后续请求的路由转发，但是该方法要求在每个节点为每个文件都缓存trail信息，信息开销太大。此外Breadcrumbs采用LCE放置策略，在沿途转发内容包的节点都会缓存内容的副本，增加了网络内容的冗余。

图3是现有CCN路由机制示意图。当节点A收到用户对内容M的请求，按现有的CCN机制，节点A通过查询路由表将请求向源服务器转发，即请求路径为A-G-F-Server。由于F点保存有对内容M的副本，最终请求在F点得到满足，内容将沿着F-G-A的路径向用户返回，并且每个沿途节点都会缓存内容M的备份。而实际上，在距离节点A一跳的D处就由于之前其他用户的请求而缓存了内容M的副本。最佳请求转发策略应该是节点A将请求发送给节点D。这种现象的产生是由于节点之间缺乏有效的协同机制，内容的放置不能指导请求的转发，导致网络时延的增加。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明实施例提供了一种内容中心网络协同缓存方法与系统。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种内容中心网络协同缓存方法，所述方法包括：将内容中心网络的所有节点基于连通支配集分成多个子网络，每个子网络包括一个支配节点和一个或多个非支配节点，每个所述的节点都包含一个内嵌缓存,所述支配节点存储其所在子网络的内容放置索引信息以及内容请求转发索引信息；基于内容缓存放置和动态路由请求协同所有的内嵌缓存。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种内容中心网络协同缓存系统，所述系统包括：子网络划分模块，用于将内容中心网络的所有节点基于连通支配集分成多个子网络，每个子网络包括一个支配节点和一个或多个非支配节点，每个所述的节点都包含一个内嵌缓存,所述支配节点存储其所在子网络的内容放置索引信息以及内容请求转发索引信息；缓存协同模块，用于基于内容缓存放置和动态路由请求协同所有的内嵌缓存。

本发明实施例提供一种适用于CCN的协同缓存机制，减少内容放置的节点数，使内容放置与热度相关，并且利用内容放置信息、内容转发信息动态指导路由，就近将请求路由至命中的节点，不但减少网络内容的冗余、而且减小了网络开销，提高了缓存协同的效能。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中：

图1是现有技术之概率隐式ProbCache协同策略示例图；

图2是现有技术之Breadcrumbs隐式协同策略示例；

图3是现有CCN路由机制示意图；

图4是本发明实施例的一种内容中心网络协同缓存方法示意图；

图5是本发明实施例的一种内容中心网络协同缓存系统示意图；

图6是本发明实施例的基于连通支配集的网络节点聚类和子网构建示意图；

图7是本发明实施例的内容放置策略的流程图示意图；

图8是本发明实施例的请求路由策略流程图示意图；

图9是本发明实施例的拓扑图示意图；

图10是本发明实施例不同方法的命中率性能示意图；

图11是本发明实施例不同方法的路径伸展百分比性能示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术存在的问题，本发明实施例意在通过基于节点聚类划分子网，统筹规划CCN中大量的缓存节点，协同缓存策略围绕支配节点，并在分解后的子网络内实现，将一个子网内部的存储空间看作一个整体，相同的内容在一个子网内只有一个副本，减小了网络的内容冗余度，使网络的内容多样性得到保证。利用内容放置信息对请求路由的指引，使用户的请求就近得到满足，减小了网络的整体流量开销。并且Index信息的建立只在支配节点进行，降低了构建Index信息产生的开销。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细、清楚、完整的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图4是本发明实施例的一种内容中心网络协同缓存方法示意图。所述方法包括：

步骤400，基于连通支配集划分子网络；

具体地，将内容中心网络的所有节点基于连通支配集分成多个子网络，每个子网络包括一个支配节点和一个或多个非支配节点，每个所述的节点都包含一个内嵌缓存,所述支配节点存储其所在子网络的内容放置索引信息以及内容请求转发索引信息。

步骤402，协同缓存；

具体地，基于内容缓存放置和动态路由请求协同所有的内嵌缓存。

优选地，所述内容缓存放置包括：对于经每个子网络转发的内容，该内容优先由支配节点保存，当支配节点的缓存空间满时，支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容交给非支配节点缓存，同一内容在所述子网络中只保存于一个节点，并且只有一个备份。

优选地，所述动态路由请求包括：支配节点依据内容请求索引信息决定将请求转发给中心服务器，或者将请求转发给其所在子网络内的非支配节点；非支配节点接收到请求时，在其缓存中存在相应内容时，直接将内容返回请求者，否则将请求转发给其所在子网络的支配节点。要说明的是，所述中心服务器也称为源服务器，是为整个CCN中所有（路由）节点服务的，所述的中心服务器可以存储所有节点缓存的内容。

优选地，所述支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容交给非支配节点缓存，具体为：支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容随机地交给所述支配节点管理的一个非支配节点缓存，所述支配节点还建立丢弃索引信息。

优选地，所述的内容放置索引信息、内容请求转发索引信息以及内容丢弃索引信息均具有时效性。

图5是本发明实施例的一种内容中心网络协同缓存系统示意图。

所述系统包括：子网络划分模块500，用于将内容中心网络的所有节点基于连通支配集分成多个子网络，每个子网络包括一个支配节点和一个或多个非支配节点，每个所述的节点都包含一个内嵌缓存,所述支配节点存储其所在子网络的内容放置索引信息以及内容请求转发索引信息；缓存协同模块502，用于基于内容缓存放置和动态路由请求协同所有的内嵌缓存。

优选地，所述内容缓存放置包括：对于经每个子网络转发的内容，该内容优先由支配节点保存，当支配节点的缓存空间满时，支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容交给非支配节点缓存，同一内容在所述子网络中只保存于一个节点，并且只有一个备份。

优选地，所述动态路由请求包括：支配节点依据内容请求索引信息决定将请求转发给中心服务器，或者将请求转发给其所在子网络内的非支配节点；非支配节点接收到请求时，在其缓存中存在相应内容时，直接将内容返回请求者，否则将请求转发给其所在子网络的支配节点。

优选地，所述支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容交给非支配节点缓存，具体为：支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容随机地交给所述支配节点管理的一个非支配节点缓存，所述支配节点还建立丢弃索引信息。

优选地，所述的内容放置索引信息、内容请求转发索引信息以及内容丢弃索引信息均具有时效性。

下面对本发明实施例进行更加详细的说明，以便本领域人员更好地了解其原理以及实施细节。

本方案提出了一种基于连通支配集的协同缓存机制，将内容的放置和动态路由结合，同时兼顾考虑网络的内容冗余和方案可行性。

节点分类和子网划分

CCN中的节点呈现任意图拓扑结构，节点的上下游关系不再明确，因此节点之间的协同实现起来较复杂。而CCN的线速限制则要求缓存机制不能太复杂。为了解决CCN任意的拓扑图结构与线速要求在协同策略简单性上产生的矛盾，我们借鉴图论中连通支配集概念对大量的CCN节点进行分类。基于聚类的结果设计简单可行的协同缓存策略。

连通支配集被广泛用在无线网络中用以构建无线网络的虚拟骨干网。无线网络没有物理骨干网，基于最小连通支配集的路由方法是一个很好的分层路由方法，它将路由过程简化到最小连通支配集生成的较小子网中。最小连通支配集中的网关节点构成了高一级的虚拟骨干网。一个图G的某个节点子集D是连通支配集是指G中所有在V-D中的节点都至少和D中的一个节点相邻，并且子集D中的节点构成一幅连通图。

设CCN任意的拓扑结构可用无向图G＝(V,E)表示，其中V为n个节点的集合，E为m条边的集合。节点u∈V表示网络中的一个路由器节点，链路(u,v)∈E表示节点u和v为邻居，并且有边直连。连通支配集构建算法的研究已经很成熟，利用连通支配集对节点分类并不是本提案设计的重点，因此本题案直接引用其中的一种方法构建CCN的连通支配集如下步骤：

第一步：初始时，将G中的所有节点标记为白色，选择一个度最大的节点，将其标记为黑色，并将其所有临近节点标记为灰色。

第二步：从所有灰色节点中选取一个具有最多白色邻接点的灰色节点，并将其标记为黑色，同时将该节点的所有白色邻接点标记为灰色

重复上述第二步，直到图中所有节点都被标记为黑色或灰色节点。其中黑色标记的节点为G的一个连通支配集。

通过引用连通支配集的概念对CCN的任意图结构进行分析，并将节点分成两类：在连通支配集中的节点称为支配节点，而其余节点则称为非支配节点。根据连通支配集的定义，每个非支配节点的一跳网络距离之内至少有一个支配节点，因此，可以将每个非支配节点分配给某一个支配节点管理。通过这种分配方法，网络被分解为多个以支配节点为中心的子网络。

图6是基于连通支配集的网络节点聚类和子网构建示意图。其中，图6a为根据连通支配集概念对节点的分类，图6b则是分解后的网络。注意，非支配节点的指派是在线下执行，可以运行随机的分配方法，或者考虑实际的网络分配需求。

本发明实施例提出的协同缓存机制基于利用连通支配集分解后的子网络。如图6b中的虚线框表示一个子网络，每个子网络包括一个支配节点和若干个非支配节点。每个子网络内的协同以支配节点为枢纽，同时考虑内容放置和路由，使得子网络内的缓存空间的内容多样性得到保证，并且能够把用户的请求就近路由到命中的节点，从而提高网络整体的资源利用率和降低网络时延。

缓存协同策略

具体的协同缓存策略由内容放置和路由策略组成，下面分别叙述策略的细节:

图7是内容放置策略的流程示意图，用于描述节点收到一个内容后执行的放置策略，具体如下：

对象由命中的节点向用户端转发的路径中，只有支配节点保存沿途经过的对象，而非支配节点并不缓存该对象。

当支配节点的缓存空间满了，并有新的内容需要放置时，支配节点并不是简单地丢弃由替换算法选择出的内容，而是将需丢弃的内容随机地发送给该支配节点管理的一个非支配节点。所述的替换算法可以是LFU（least frequently used，最不经常使用）替换算法。同时，支配节点建立Index标签记录丢弃内容的信息，为后续的请求服务。索引Index标签由二元组(FileID,OutRouter)组成，FileID表示丢弃内容的名字，OutRouter则表示随机选择的非支配节点ID。支配节点为每个Index标签计时，当计时超过预设的TTL（Time To Live，存活时间）值时，将该Index标签删除，表示该Index信息时效性已过，不具有路由参考价值。

非支配节点只缓存从支配节点丢弃的内容，并且每个非支配节点运行LFU替换算法对本地接收到的内容进行更新替换。由于LFU替换算法是在内存中选择出最近访问频率最低的内容，将其替换。LFU使节点缓存最近访问频率较高的内容，而非支配节点只缓存从支配节点处通过LFU算法丢弃的内容，保证了同一个内容在一个子网内只有一个备份，并且支配节点缓存热度最高的内容，非支配节点处缓存次热的内容。

图8是请求路由策略流程示意图，用于描述节点收到一个请求后执行的路由策略。具体路由策略如下：

支配节点接收到请求后，首先查询Index转发信息，确定该请求是否曾从该支配节点通过查询Index索引表转发出去。如果是则查询路由表，将请求向源服务器转发，同时将该条Index转发信息删除。否则表明该请求是第一次到达本节点，则遍历本地的存储空间，如果本地有请求内容的备份，则将内容返回。如果请求在本地不能得到满足，则查询Index索引表，判断与该支配节点在同一子网内的非支配节点是否缓存了内容的副本。如果有，则将请求路由到对应的非支配节点，并记录该条Index转发信息，记录信息为：请求的标记，对应非支配节点的ID。否则查询路由表，将请求向源服务器转发。

非支配节点接收到请求后，首先遍历本地的存储空间，若请求能够在本地得到满足，则直接将内容返回，否则将请求向子网内的支配节点转发。由于支配节点存储了整个子网放置内容的Index信息，因此未在本地满足的请求可在支配节点找到一个最近的内容副本。

在设计的协同策略中，Index索引表决定了支配节点是将请求向源服务器转发，或者向子网内的非支配节点转发。因此，Index索引表的时效性对方案的性能至关重要，在方案中预设TTL值应为一统计值，等于内容在非支配节点停留的平均时间。

可见，图7和图8分别用流程图描述了本提案的协同策略，通过建立内容的Index信息，把内容路由和路由执行紧耦合的考虑在一起，使网络的整体性能得到了提升。

为验证本方案的具体效果，我们基于Java的CCN仿真平台对方案进行了验证。

图9是本发明实施例的用于实验的拓扑示意图。验证测试中，一共部署100个网络节点，考虑了104个内容，每个内容被分割为同等大小的片段chunk，内容的平均大小为50chunks。内容的热度服从齐普夫Zipf分布，为了验证本方案在不同内容热度分布的情况下同样有效，本实施例共测试了两种内容热度分布情况，令Zipf分布的α参数分别为1和2。每个路由器节点都配备内容存储空间，为测试不同大小的内容存储空间对本方案的影响，本实施案例分别设置总的网络内容存储空间为全部内容大小的10%，20%，30%，40%，50%，60%。请求在网络的边缘节点产生，本实验一共仿真106请求。

图10是不同方法的命中率性能示意图。为了验证本提案的性能，本实验在仿真平台上同时实现了ProbCache方法和，该方法是现有的CCN中性能较好的隐式协同方案。此外，本实验也实现了CCN默认的内容放置策略：LCE(Leave Copy Everywhere)。将本提案与ProbCache和LCE方法做比较。图10展示了测试的结果，用于比较不同方法的命中率性能。所述命中率为网络所有节点的请求命中率平均值。命中率越大表明越多的请求在向源服务器的路径中被满足，从而减小了源服务的负荷。可见命中率越大越好。从图10可以看出，本提案的命中率在不同网络缓存容量大小的条件下都比ProbCache方法和LCE方法好。

图11是本发明实施例不同方法的路径伸展百分比性能示意图。也即图11为不同方法的平均请求路径伸展百分比参数之比较。所述请求路径伸展百分比等于请求被命中时实际走的跳数与请求到源服务器取得需要走的跳数之比。因此路径伸展百分比的取值空间为(0,1]。路径伸展百分比越小，表示请求在越靠近用户端得到满足，因此节约了网络的流量开销。从图11看出，本发明实施例的平均请求路径伸展百分比在不同网络缓存容量大小的条件下都优于ProbCache方法和LCE方法。

综上，本发明实施例利用图论中连通支配集的概念对任意图结构的CCN分析，区分节点的重要性，把节点分为支配节点和非支配节点。并进一步以支配节点为枢纽，把CCN大量的缓存节点拓扑分解为多个子网，基于所述的子网设计缓存协同策略、共同规划支配节点和非支配节点的缓存空间，把同一个子网内的缓存空间看作一个整体，相同的内容不会同时放置在同一个子网内的支配节点的非支配节点。内容热度最高的缓存在支配节点，而内容热度次热的缓存在非支配节点、通过建立Index索引信息，把内容的放置和路由策略一起紧耦合地考虑，用内容放置的历史信息指导请求的路由，从而减少了网络内容的冗余、减小了网络开销，提高了缓存协同的效能。

在本申请所提供的几个实施例中，本领域技术人员应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块、器件可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个集成模块中。上述模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本发明权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围由所述的权利要求书进行限定。

Claims (10)

1.一种内容中心网络协同缓存方法，其特征在于，所述方法包括：

将内容中心网络的所有节点基于连通支配集分成多个子网络，每个子网络包括一个支配节点和一个或多个非支配节点，每个所述的节点都包含一个内嵌缓存,所述支配节点存储其所在子网络的内容放置索引信息以及内容请求转发索引信息；

基于内容缓存放置和动态路由请求协同所有的内嵌缓存。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内容缓存放置包括：

对于经每个子网络转发的内容，该内容优先由支配节点保存，当支配节点的缓存空间满时，支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容交给非支配节点缓存，同一内容在所述子网络中只保存于一个节点，并且只有一个备份。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态路由请求包括：

支配节点依据内容请求索引信息决定将请求转发给中心服务器，或者将请求转发给其所在子网络内的非支配节点；

非支配节点接收到请求时，在其缓存中存在相应内容时，直接将内容返回请求者，否则将请求转发给其所在子网络的支配节点。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容交给非支配节点缓存，具体为：支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容随机地交给所述支配节点管理的一个非支配节点缓存，所述支配节点还建立丢弃索引信息。

5.根据权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述的内容放置索引信息、内容请求转发索引信息以及内容丢弃索引信息均具有时效性。

6.一种内容中心网络协同缓存系统，其特征在于，所述系统包括：

子网络划分模块，用于将内容中心网络的所有节点基于连通支配集分成多个子网络，每个子网络包括一个支配节点和一个或多个非支配节点，每个所述的节点都包含一个内嵌缓存,所述支配节点存储其所在子网络的内容放置索引信息以及内容请求转发索引信息；

缓存协同模块，用于基于内容缓存放置和动态路由请求协同所有的内嵌缓存。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述内容缓存放置包括：

对于经每个子网络转发的内容，该内容优先由支配节点保存，当支配节点的缓存空间满时，支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容交给非支配节点缓存，同一内容在所述子网络中只保存于一个节点，并且只有一个备份。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述动态路由请求包括：

支配节点依据内容请求索引信息决定将请求转发给中心服务器，或者将请求转发给其所在子网络内的非支配节点；

非支配节点接收到请求时，在其缓存中存在相应内容时，直接将内容返回请求者，否则将请求转发给其所在子网络的支配节点。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容交给非支配节点缓存，具体为：支配节点将通过替换算法得到的需要丢弃的内容随机地交给所述支配节点管理的一个非支配节点缓存，所述支配节点还建立丢弃索引信息。

10.根据权利要求6-9之一所述的系统，其特征在于，所述的内容放置索引信息、内容请求转发索引信息以及内容丢弃索引信息均具有时效性。

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