CN109788319B - 一种数据缓存方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据缓存方法，该方法包括，信息中心网络中的节点接收到数据请求报文后，根据数据请求报文中的热度判断标识的标识值确定对节点内所请求数据的热度值与已缓存的数据的热度值进行比对，并通过设计的数据请求报文和数据内容报文的处理流程，将数据请求报文所请求的数据缓存在靠近终端的节点，从而将数据依数据被请求的热度层次化的缓存到信息中心网络的节点中，使高流行度的数据更靠近用户，降低了网络缓存的冗余。使得更多的数据可以缓存到网络节点内，提高了用户通过信息中心网络搜索所需数据的几率，以及缩短了用户通过信息中心网络快速获取所需数据的时间。

Description

一种数据缓存方法

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种数据缓存方法。

背景技术

目前，全球网络流量中视频类流量的占比显著提升，对于视频内容本身已经成为网络涉及的关注重点。而作为目前对于未来网络研究热点的信息中心网络，可以为用户的服务带来更好的提升。信息中心网络可以包括多个网内节点，在对信息中心网络的设计中，网内节点具备缓存数据的能力。

传统的信息中心网络的缓存策略，如随路缓存策略，缓存的数据(内容)存在冗余，且缓存的数据不作区分，因而造成网内节点缓存资源的浪费，导致用户不能快速通过信息中心网络获取到所需数据。

发明内容

本发明提供了一种数据缓存方法，解决了网内节点缓存数据的冗余，数据不加区分、以及未考虑到数据关联性的问题。

第一方面，提供了一种数据缓存方法，该方法可以包括以下步骤：

信息中心网络的第一节点接收终端发送的第一数据请求报文，第一数据请求报文中包括热度判断标识；

当第一节点不满足第一数据请求报文的数据请求时，第一节点检查热度判断标识的标识值；

当热度判断标识的标识值为第一标识值时，第一节点将第一数据请求报文所请求的数据的热度值与第一节点已缓存数据的热度值进行对比；

当第一数据请求报文所请求的数据的热度值大于第一节点已缓存数据的热度值时，第一节点设置第一标识值为第二标识值，并将第一节点的节点名称和第一节点的第一数据请求报文所请求数据的热度值存储于第一数据请求报文中形成第二数据请求报文；

第一节点向第二节点发送第二数据请求报文；

当第二节点为内容提供商设备时，第二节点根据第二数据请求报文生成第一数据内容报文，第一数据内容报文包括第一数据请求报文所请求的数据和内容名称存储标识；

第二节点检查第二数据请求报文中的热度判断标识的标识值；

当第二数据请求报文中的热度判断标识的标识值为第二标识值时，第二节点将内容名称存储标识的标识值设置为第三标识值，并将第二数据请求报文中的第一节点的节点名称存储到第一数据内容报文形成第二数据内容报文；

第二节点向第三节点发送第二数据内容报文；

当第三节点为信息中心网络的节点，且第三节点未缓存第二数据内容报文对应的数据时，第三节点检查第二数据内容报文的内容名称存储标识的标识值；

当第二数据内容报文的内容名称存储标识的标识值为第三标识值时，第三节点比较第二数据内容报文中存储的第一节点的节点名称是否与第三节点的节点名称一致；

当第二数据内容报文中存储的第一节点的节点名称与第三节点的节点名称一致时，第三节点缓存第二数据内容报文的数据，将第二数据报文中的内容名称存储标识的标识值设置为第四标识值形成第三数据内容报文，并向第四节点发送第三数据内容报文；

第四节点确定第四节点的类型；

当第四节点为终端时，终端接收第三数据内容报文。

通过数据请求报文从网络边缘进入，即信息中心网络中接收数据请求报文的第一个节点开始，就进行数据请求报文所请求数据在该节点的被请求的数据热度值与该节点已缓存数据的热度值进行对比，设计了数据请求报文与数据内容报文的处理流程，从而将数据依数据被请求的热度层次化的缓冲到信息中心网络的节点中，使高流行度的数据更靠近用户，降低了网络缓存的冗余。使得更多的数据可以缓存到网络节点内，提高了用户通过信息中心网络搜索所需数据的几率，以及缩短了用户通过信息中心网络快速获取所需数据的时间。

可选地，在一个可能的实现中，第一节点将第一数据请求报文所请求的数据的热度值与第一节点已缓存数据的热度值进行对比，还包括：

当第一数据请求报文所请求的数据的热度值小于第一节点已缓存数据的热度值时，第一节点向第二节点发送第一数据请求报文。

可选地，在一个可能的实现中，第一数据请求报文中还包括关联数目标识；第一节点检查热度判断标识的标识值，包括：

当热度判断标识的标识值为第二标识值时，第一节点检查关联数目标识的标识值；

当关联数目标识的标识值大于零时，第一节点根据关联数目标识的标识值对于第一数据请求报文中存储的第一数据请求报文所请求数据的热度值进行衰减得到关联热度值，并将关联热度值与第一节点已缓存的数据的热度值进行对比；

当关联热度值大于第一节点已缓存的数据的热度值时，第一节点将关联数目标识的标识值与第一节点的节点名称的对应关系存储于第一数据请求报文中，并将关联数目标识的标识值减一形成第三数据请求报文；

第一节点向第二节点发送第三数据请求报文。

通过与第一数据请求所求数据相关联的数据块可以进一步推向靠近终端的节点，即网络边缘，进一步提高了终端请求数据的速度。

在一个可能的实现中，第一节点检查关联数目标识的标识值，还包括：

当关联数目标识的标识值等于零时，第一节点向第二节点发送第一数据请求消息。

在一个可能的实现中，将关联热度值与第一节点已缓存的数据的热度值进行对比，还包括：

当关联热度值小于第一节点已缓存的数据的热度值时，第一节点向第二节点发送第一数据请求报文。

在一个可能的实现中，在第一节点向第二节点发送第二数据请求报文之后，方法还包括：

第二节点确定第二节点的类型；

当第二节点为信息中心网络中的节点时，第二节点确定是否满足第一数据请求报文、第二数据请求报文或者第三数据请求报文的数据请求；

当第二节点不满足第一数据请求报文、第二数据请求报文或者第三数据请求报文的数据请求时，检查第一数据请求报文、第二数据请求报文和第三数据请求报文中的热度判断标识的标识值。

在一个可能的实现中，第三节点比较第二数据内容报文中存储的第一节点的节点名称是否与第三节点的节点名称一致，还包括：

当第二数据内容报文中存储的第一节点的节点名称与第三节点的节点名称不一致时，第三节点向第四节点发送第二数据内容报文。

在一个可能的实现中，在信息中心网络的第一节点接收终端发送的第一数据请求报文之后，方法还包括：

第一节点确定是否满足第一数据请求报文所请求的数据；

当第一节点满足第一数据请求报文请求的数据时，第一节点向第二节点发送第一数据请求报文。

在一个可能的实现中，第二节点检查第二数据请求报文中的热度判断标识的标识值，还包括：

当第二数据请求报文中的热度判断标识的标识值为第二标识值时，第二节点向第四节点发送第一数据内容报文。

在一个可能的实现中，当第三节点为信息中心网络的节点，且第三节点缓存第二数据内容报文所请求的数据时，方法还包括：

第三节点向第四节点发送第二数据内容报文。

在一个可能的实现中，第三节点检查第二数据内容报文的内容名称存储标识的标识值，还包括：

当第二数据内容报文的内容名称存储标识的标识值为第四标识值时，第三节点向第四节点发送第二数据内容报文。

在一个可能的实现中，热度判断标识和关联数据标识设置在第一数据请求报文或者第二数据请求报文的保留字段内；内容名称存储标识设置在第一数据内容报文、第二数据内容报文或者第三数据内容报文的保留字段内。

在一个可能的实现中，第一节点已缓存数据的热度值为第一节点中已缓存的多个数据的热度值中最低的热度值。最低热度值可以称为阈值，最低热度值对应的已缓存数据为minContent，即采用minContent去索引已缓存的多个数据的热度值中最低的热度值，以及相应的对minContent维护的方式。即采用已缓存数据中热度值最低的热度值为阈值减少了第一数据报文所请求数据与已缓存的多个数据的热度值进行一一对比，提高了热度对比的速度。但在下列两种情况下，还需要遍历已缓存数据的热度值，重置已缓存数据的热度值最低的热度值。情况1、第一数据请求报文请求的数据为minContent表示的数据；情况2、节点缓存数据时替换的数据为minContent所表示的数据。

在一个可能的实现中，该方法还包括：

第二节点根据第二数据请求报文中关联数目标识的标识值与第一节点的节点名称的对应关系，以及第二节点的存储状态生成与第一数据请求报文所请求数据相关联的数据生成第四数据内容报文。基于提供数据缓存方法，通过数据请求报文从网络边缘进入，即信息中心网络中接收数据请求报文的第一个节点开始，就进行数据请求报文所请求数据在该节点的被请求的数据热度值与该节点已缓存数据的热度值进行对比，设计了数据请求报文与数据内容报文的处理流程，从而将数据依数据被请求的热度层次化的缓存到信息中心网络的节点中，使高流行度的数据更靠近用户，降低了网络缓存的冗余。使得更多的数据可以缓存到网络节点内，提高了用户通过信息中心网络搜索所需数据的几率，以及缩短了用户通过信息中心网络快速获取所需数据的时间。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种数据的缓存方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种网络状态示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种数据的缓存方法，该缓存方法的主体可由信息中心网络中的各节点或者服务器执行。信息中心网络中可以包括多个节点，终端所请求的数据可以缓存在信息中心网络的各个节点上。

终端通过数据请求报文请求的数据对象以数据块为单位，信息提供商反馈的数据内容报文中的对象也以数据块为单位。数据请求报文多次请求的数据可以组成一个完成的数据文件，例如一个完成的视频文件，即终端多次数据请求报文请求的多个数据块组成数据文件。

在本发明实施例中，终端(terminal)可以称为终端设备(terminal equipment)，也可以是用户设备(user equipment，UE)、移动台(mobile station，MS)，移动终端(mobileterminal)，笔记本电脑等，该终端设备可以经无线接入网(radio access network，RAN)与一个或多个核心网进行通信，例如，终端设备可以是移动电话(或称为“蜂窝”电话)或具有移动终端的计算机等，例如，终端设备还可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语音和/或数据。

下面结合附图对本发明实施例提供的数据缓存的方法进行描述。

需要说明的是，在本发明实施例中，可以将包含不同热度判断标识(英文全称：Popularity Judge tag，简称PJ tag)的标识值的同一数据请求报文分别称为第一数据请求报文和第二数据请求报文，将发生数据请求的不同阶段，且包含不同内容名称存储标识(英文全称：Name Chche tag，简称NC tag)的标识值的同一数据内容报文分别称为第一数据内容报文、第二数据内容报文、第三数据内容报文。“第一节点”，“第二节点”，“第三节点”，“第四节点”中的“第一”，“第二”，“第三”，“第四”只是为了区分节点，并不对节点本身构成限制。

另外，本发发明实施例中，定义信息中心网络的各节点搜索数据的次数为热度，数据的热度用热度值表示，例如数字。

图1为本发明实施例提供的一种数据缓存的方法流程图。如图1所示，该缓存方法可以包括以下步骤：

S101，信息中心网路的第一节点接收终端发送的第一数据请求报文。

该数据请求报文可以包括热度判断标识(PJ tag)，该PJ tag的初始值可以设置为1。在本发明实施例中，PJ tag的值可以设置为1和0；PJ tag设置为1可以称为热度判断标识的第一标识值，PJ tag设置为0可以称为热度判断标识的第二标识值。PJ tag设置为1表示需要在本地进行数据请求报文所请求数据的热度值与本地已缓存数据的热度值进行比较。PJ tag设置为0表示不需要再本地进行数据请求报文所请求数据的热度值与本地已缓存数据的热度值进行比较。这里的本地是指当前节点。

S102，第一节点判断是否满足第一数据请求报文所请求的数据。

换句话讲，第一节点确定是否缓存了第一数据请求报文所请求的数据。当第一节点未缓存第一数据请求报文所请求的数据，则执行S103；可选地，当第一节点已缓存第一数据请求报文所请求的数据，则执行S108。

S103，第一节点检查热度判断标识的标识值。

当热度判断标识的标识值为PJ tag为1时，执行S104。

S104，第一节点将第一数据请求报文所请求的数据的热度值与第一节点已缓存数据的热度值进行对比。

在本发明实施例中，已缓存数据的本地热度与已缓存数据预先保存在本地节点中，已缓存数据的本地热度与已缓存数据保存在一起。另外，本地节点还可以保存未缓存数据的名称、未缓存数据的热度，其保存方式可以以<数据名称，热度>的方式保存。另外，在本发明实施例中，对于未缓存数据名称及热度被保存个数可以调整，且可以采用按最近最少使用(Least recently used,LRU)策略替换，节省空间。

可选地，可以设置已缓存数据的热度值的阈值，将该设置的已缓存数据的热度值的阈值与第一数据请求报文所请求数据的热度值进行比较。在本发明实施例中，可以将已缓存的数据中的热度值最低的数据(minContent)对应的热度值作为该阈值。采用已缓存数据中热度值最低的热度值为阈值减少了第一数据报文所请求数据与已缓存的多个数据的热度值进行一一对比，提高了热度对比的速度。

但在下列情况下，还需要遍历已缓存数据的热度值，重置已缓存数据的热度值最低的热度值为阈值。1、第一数据请求报文请求的数据为minContent表示的数据；2、节点缓存数据时替换的数据为minContent所表示的数据。

当第一数据请求报文所请求数据的热度值高于第一节点已缓存数据的热度值时，执行S105，否则执行S106。

S105，第一节点将热度判断标识的标识值置0，并将第一节点的节点名称和第一数据请求报文所请求数据在第一节点的的热度值存储于第一请求数据报文中形成第二数据请求报文。

S106，第一节点向第二节点发送第二数据报文。

S107，第二节点确定第二节点的类型。

当第二节点为信息提供商设备时，第二节点执行S108；当第二节点还为信息中心网络内的节点时，第二节点执行S102。在本发明实施例中，S102至S107可为循环过程。

S108，第二节点根据第二数据请求报文生成第一数据内容报文。

第一数据内容报文为第一数据请求报文所请求数据的反馈信息。第一数据内容报文中可以包括NC tag。NC tag的初始值可以设置为0，NC tag的初始值还可以设置为1。在本发明实施例中，NC tag设置为1可以称为内容名称存储标识的第三标识值；NC tag设置为1可以称为内容名称存储标识的第四标识值。NC tag设置为1表示可以在数据内容报文中存储本地节点的节点名称；NC tag设置为0表示不需要在数据内容报文中存储本地节点的节点名称。

S109，第二节点检查第二数据请求报文中热度判断标识值。

当第二数据报文中热度判断标识值PJ tag为0时，执行S110，否则执行111。

S110，第二节点将NC tag设置为1，并将第二数据请求报文中第一节点的名称存储到第一数据内容报文中成成第二数据报文。

第二节点将第二数据报文中的NC tag的值由0设置为1，并存储第一节点的节点名称形成第二数据内容报文。

S111，第二节点向第三节点发送第二数据内容报文。

S112，第三节点确定第三节点的类型。

当第三节点的为信息中心网络内的节点时，执行S113。当第三节点为终端时，终端接收第二数据报文。

S113，第三节点接收第二数据内容报文。

S114，第三节点确定是否已经缓存第二数据内容报文对应的数据。

当第三节点未缓存第二数据内容报文对应的数据时，执行S115，否则执行S111。

S115，第三节点检查第二数据内容报文中NC tag的值。

当NC tag的值为1时，则执行S116，否则执行S111。

S116，第三节点比较第二数据内容报文中存储的第一节点的名称是否与第三节点的名称一致。

当第一节点的名称与第三节点的名称一致时，执行S117；否则执行S111。

S117，第三节点缓存第二数据内容报文的数据，将第二数据报文中NC tag的值设置为0形成第三数据内容报文，并向第四节点发送第三数据内容报文。

然后执行S112，当第四节点为终端时，终端接收第三数据内容报文。在本发明实施例中S109至S117的过程也为循环过程。

通过上述数据缓存的方法，通过数据请求报文从网络边缘进入，即信息中心网络中接收数据请求报文的第一个节点开始，就进行数据请求报文所请求数据在该节点的被请求的数据热度值与该节点已缓存数据的热度值进行对比，设计了数据请求报文与数据内容报文的处理流程，如图1中的S101至S117，从而将数据依数据被请求的热度层次化的缓存到信息中心网络的节点中，使高流行度的数据更靠近用户，降低了网络缓存的冗余。同时采用LRU策略存储缓存的数据，节省了节点的存储空间。另外，采用阈值(minContent)的方式可以支持快速进行热度对比。

在本发明实施例中，当终端发送的数据请求报文需要经过信息中心网络内的多个节点才能到达内容提供商设备，内容提供商设备通过信息中心网络中的多个节点才能将数据内容报文发送给终端时，可能需要S101至S107，以及S112至S117的多次循环。

可选地，如图1所示，在本发明的一个实施例中，第一数据请求报文中还可以包括关联数目标识(英文全称：Relevance Number tag，简称，RN tag)的标识值。RN tag的标识值未非负数，即RN tag的标识值为大于0或者等于0的数值。RN tag的标识值大于0时表示存在与第一数据请求报文所请求数据相关联的数据请求；当RN tag的标识值等于0时表示没有与第一数据请求报文所请求数据相关联的数据请求。该方法还可以包括S118。

S118，第一节点检查关联数目标识的标识值。

当关联数目标识的标识值大于0时，执行S119；否则执行S106。

通过对关联数目标识值的检查，确定与第一数据请求报文所请求数据相关的数据，以便于后续执行S110，将与第一数据请求报文相关联的数据块生成数据内容报文，进一步将报文缓存在与终端靠近的节点，进一步提升了终端请求数据的速度，缩短了终端请求数据的时间。

S119，第一节点根据关联数目标识的标识值对于第一数据请求报文中存储的第一数据请求报文所请求数据的热度值进行衰减得到关联热度值，并将关联热度值与第一节点已缓存的数据的热度值进行对比。

可选地，在本发明实施例中，第一数据请求报文所请求的数据在信息中心网络内的各个节点被搜索的次数用来表示数据的热度，表示数据热度的数值可以称为数据的热度值。该热度值可以随本地节点最近接收到的第一数据请求报文所请求数据的请求与当前时间的间隔按照一定比例衰减。

可选地，在本发明的另一实施例中，第一节点根据关联数目标识的标识值对于第一数据请求报文中存储的第一数据请求报文所请求数据的热度值进行衰减得到关联热度值，包括：根据与第一数据请求报文所请求数据的关联概率调整衰减系数，从而生成关联热度值。其中，关联概率可以预先设定，或者关联概率由实时测量获取。

当关联热度值大于第一节点已缓存的数据的热度值时，执行S120；否则执行S106。

S120，第一节点将关联数目标识的标识值与第一节点的节点名称的成对存储于第一数据请求报文中，并将关联数目标识的标识值减1形成第三数据请求报文。

可选地，如图1所示，在S120后，执行S110时，该方法还可以包括：

第二节点根据第二数据请求报文中关联数目标识的标识值与第一节点的节点名称的成对，以及第二节点的存储状态生成与所述第一数据请求报文所请求数据相关联的数据生成第四数据内容报文。

在S111中，将第四数据内容报文和第三数据报文发送给第三节点。后续执行S112至S117中，将第四数据内容报文对应的数据缓存在对应节点。

本发明实施例充分考虑了所请求数据之间的关联性，S118至S120通过与第一数据请求所求数据相关联的数据块可以进一步推向靠近终端的节点，即网络边缘，进一步提高了终端请求数据的速度。

在本发明实施例中，可以按照具体配置策略决定后续数据块，即第四数据内容报文的生成方式，如依据所包含<RN tag的标识值，节点名称>的数量M，将所请求数据后续的M块数据块生成数据内报文，并依据RN tag的标识值，从大到小排序，依次将节点名称存储于相应数据内容报文中。同时，将数据内容报文中的NC tag的标识值设置为1。

可选地，在本发明实施例中，热度判断标识(PJ tag)、关联数目标识(RN tag)可以存储在数据请求报文的保留字段中；内容名称存储标识(NC tag)可以设置在数据内容报文的保留字段中。下面结合附图2对本发明实施例提供的基于关联热度的协同缓存方法进行详细说明。

如图2所示，假设终端向内容提供商设备请求数据，需要经过信息中心网络节点中的节点R1、R2、R3和R4，内容提供商设备再通过信息中心网络节点中的节点R1、R2、R3和R4将终端所请求的数据反馈给终端，并将终端所请求的数据缓存在信息中心网络中靠近终端的节点上。其中，节点R5是信息中心网络中的其他节点。

假定每个节点可缓存数据块个数为1，未缓存数据的热度记录数为2。假定当前网络中缓存的数据状态以及节点中记录的数据热度如图2中所示。设定NC tag值为1，关联热度计算衰减系数为e^-NCtag/2。

图2中，在节点R1中，已缓存数据有A1，数据A1的热度值为4；热度搜索过的数据有B1和数据C2，数据B1的热度值为1；数据C2的热度值为1.5。在节点R2中，已缓存数据有C1，数据C1的热度值为2；热度搜索过的数据有B1和数据C1，数据B1的热度值为4；数据C1的热度值为1.1。在节点R3中，已缓存数据有C1，数据C1的热度值为1.5；热度搜索过的数据有A2和数据D2，数据A2的热度值为1.3；数据D1的热度值为1.2。在节点R4中，已缓存数据有A2，数据A2的热度值为3；热度搜索过的数据有B1和数据A1，数据B1的热度值为1；数据A1的热度值为2.2。

数据请求者发送数据请求报文请求数据B1。需发送的数据请求报文中，包含4比特位标识：热度判断标识(PJ tag)，占用1比特，初始设定为1。关联数目标识(RN tag)，占用3比特，设定为1。

信息中心网络内节点R1接收到数据请求报文后，本地已缓存数据不可满足数据请求。检查数据请求报文中PJ tag为1。将数据请求报文所请求数据的本地热度与节点已缓存数据的本地热度进行热度对比，B1热度低于A1。将数据请求报文转发至下一跳R2。

R2接收到数据请求报文后，本地已缓存数据不可满足数据请求。检查数据请求报文中PJ tag为1。将数据请求报文所请求数据的本地热度与节点已缓存数据的本地热度进行热度对比，B1热度高于C2。将PJ tag设置为0，将节点名称R2存储于原数据请求报文中，同时将数据B1在该节点的本地热度4存储于原数据请求报文中。将数据请求报文转发至下一跳R3。

R3接收到数据请求报文后，本地已缓存数据不可满足数据请求。检查数据请求报文中PJ tag，为0。检查RN tag，为1。计算获得关联热度为4×e^-0.5≈2.4，高于已缓存数据C1热度。将RN tag值1与节点名称R3成对同时存储于数据请求报文中，并将数据请求报文中原RN tag减一为0。将数据请求报文转发至下一跳R4。

R4接收到数据请求报文后，本地已缓存数据不可满足数据请求。检查数据请求报文中PJ tag，为0。检查RN tag，为0。将数据请求报文转发至下一跳，为内容提供商设备。

内容提供商设备响应数据请求报文，生成B1对应数据内容报文。检查数据请求报文中PJ tag，为0，将B1对应数据内容报文中NC tag设为1，将节点名称R2存储于B1对应数据内容报文中。依据数据请求报文所存储<1，R3>，将B1后续数据块B2生成所对应数据内容报文，并将B2对应数据内容报文中NC tag设为1，将节点名称R3存储于B2对应数据内容报文中。分别将B1对应数据内容报文、B2对应数据内容报文转发至下一跳R4(图1未示出方向，但可以按照终端数据请求的节点返回)。

R4接收到B1对应数据内容报文，该数据内容报文中数据在R4未缓存。检查数据内容报文中NC tag，为1。对比B1对应数据内容报文中节点名称为R2，不一致。将数据内容报文转发至下一跳R3。

R3接收到B1对应数据内容报文，该数据内容报文中数据在R3未缓存。检查数据内容报文中NC tag，为1。对比B1对应数据内容报文中节点名称为R2，不一致。将数据内容报文转发至下一跳R2。

R2接收到B1对应数据内容报文，该数据内容报文中数据在R2未缓存。检查数据内容报文中NC tag，为1。对比B1对应数据内容报文中节点名称为R2，一致。将数据B1缓存于本地，将NC tag置为0。将数据内容报文转发至下一跳R1。

R1接收到B1对应数据内容报文，该数据内容报文中数据在R1未缓存。检查数据内容报文中NC tag，为0。将数据内容报文转发至下一跳，为数据请求者。

数据请求者获取相应数据。

与B1对应数据内容报文处理流程类似，B2对应数据内容报文将依据路由转发，并在R3处缓存数据B2。

本发明的优点在于：该方法在数据请求从网络边缘进入即开始进行热度对比，并考虑数据的关联热度，设计了相应数据请求报文与数据内容报文处理流程，从而将数据依热度层次化缓存于网络中，使高流行度的数据更靠近用户，且高热度数据相关联的数据块可以主动推送至网络边缘，降低网内缓存冗余。同时，依据数据请求次数及时间衰减表征数据热度，并依据数据块关联概率衰减处理形成关联热度，从而可以快捷测量数据热度。同时限定所保存的<数据名称，热度>的个数，采用LRU策略存储替换，节省节点空间。采用维护最小值minContent方式支持快速的热度对比。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据缓存方法，其特征在于，所述方法包括：

信息中心网络的第一节点接收终端发送的第一数据请求报文，所述第一数据请求报文中包括热度判断标识；

当所述第一节点不满足所述第一数据请求报文的数据请求时，所述第一节点检查所述热度判断标识的标识值；当所述第一节点满足所述第一数据请求报文的数据请求时,第二节点根据第二数据请求报文生成第一数据内容报文；

当所述热度判断标识的标识值为第一标识值时，所述第一节点将所述第一数据请求报文所请求的数据的热度值与所述第一节点已缓存数据的热度值进行对比；当热度判断标识的标识值为第二标识值时，第一节点检查关联数目标识的标识值；

当所述第一数据请求报文所请求的数据的热度值大于所述第一节点已缓存数据的热度值时，所述第一节点设置所述第一标识值为第二标识值，并将所述第一节点的节点名称和所述第一节点的所述第一数据请求报文所请求数据的热度值存储于所述第一数据请求报文中形成第二数据请求报文；当所述第一数据请求报文所请求的数据的热度值不大于所述第一节点已缓存数据的热度值时,第一节点向第二节点发送第二数据报文；

所述第一节点向第二节点发送所述第二数据请求报文；

当所述第二节点为内容提供商设备时，所述第二节点根据所述第二数据请求报文生成第一数据内容报文，所述第一数据内容报文包括所述第一数据请求报文所请求的数据和内容名称存储标识；

所述第二节点检查所述第二数据请求报文中的热度判断标识的标识值；

当所述第二数据请求报文中的热度判断标识的标识值为所述第二标识值时，所述第二节点将所述内容名称存储标识的标识值设置为第三标识值，并将所述第二数据请求报文中的所述第一节点的节点名称存储到所述第一数据内容报文形成第二数据内容报文；当所述第二数据请求报文中的热度判断标识的标识值不为所述第二标识值时,第二节点向第三节点发送第二数据内容报文；

所述第二节点向第三节点发送所述第二数据内容报文；

当所述第三节点为所述信息中心网络的节点，且所述第三节点未缓存所述第二数据内容报文对应的数据时，所述第三节点检查所述第二数据内容报文的内容名称存储标识的标识值；

当所述第二数据内容报文的内容名称存储标识的标识值为所述第三标识值时，所述第三节点比较所述第二数据内容报文中存储的所述第一节点的节点名称是否与所述第三节点的节点名称一致；

当所述第二数据内容报文中存储的所述第一节点的节点名称与所述第三节点的节点名称一致时，所述第三节点缓存所述第二数据内容报文的数据，将所述第二数据报文中的所述内容名称存储标识的标识值设置为第四标识值形成第三数据内容报文，并向第四节点发送所述第三数据内容报文；

所述第四节点确定所述第四节点的类型；

当所述第四节点为所述终端时，所述终端接收所述第三数据内容报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点将所述第一数据请求报文所请求的数据的热度值与所述第一节点已缓存数据的热度值进行对比，还包括：

当所述第一数据请求报文所请求的数据的热度值小于所述第一节点已缓存数据的热度值时，所述第一节点向所述第二节点发送所述第一数据请求报文。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据请求报文中还包括关联数目标识；所述第一节点检查所述热度判断标识的标识值，包括：

当所述热度判断标识的标识值为所述第二标识值时，所述第一节点检查所述关联数目标识的标识值；

当所述关联数目标识的标识值大于零时，所述第一节点根据所述关联数目标识的标识值对于所述第一数据请求报文中存储的所述第一数据请求报文所请求数据的热度值进行衰减得到关联热度值，并将所述关联热度值与所述第一节点已缓存的数据的热度值进行对比；当所述关联数目标识的标识值不大于零时，第一节点向第二节点发送第二数据报文；

当所述关联热度值大于所述第一节点已缓存的数据的热度值时，所述第一节点将所述关联数目标识的标识值与所述第一节点的节点名称的成对存储于所述第一数据请求报文中，并将所述关联数目标识的标识值减一形成第三数据请求报文；

所述第一节点向所述第二节点发送所述第三数据请求报文。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一节点检查所述关联数目标识的标识值，还包括：

当所述关联数目标识的标识值等于零时，所述第一节点向所述第二节点发送所述第一数据请求消息。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述关联热度值与所述第一节点已缓存的数据的热度值进行对比，还包括：

当所述关联热度值小于所述第一节点已缓存的数据的热度值时，所述第一节点向所述第二节点发送所述第一数据请求报文。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一节点向第二节点发送所述第二数据请求报文之后，所述方法还包括：

所述第二节点确定所述第二节点的类型；

当所述第二节点为所述信息中心网络中的节点时，所述第二节点确定是否满足所述第一数据请求报文、所述第二数据请求报文或者所述第三数据请求报文的数据请求；

当所述第二节点不满足所述第一数据请求报文、所述第二数据请求报文或者第三数据请求报文的数据请求时，检查所述第一数据请求报文、所述第二数据请求报文和所述第三数据请求报文中的热度判断标识的标识值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三节点比较所述第二数据内容报文中存储的所述第一节点的节点名称是否与所述第三节点的节点名称一致，还包括：

当所述第二数据内容报文中存储的所述第一节点的节点名称与所述第三节点的节点名称不一致时，所述第三节点向所述第四节点发送所述第二数据内容报文。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热度判断标识和关联数目标识设置在所述第一数据请求报文或者所述第二数据请求报文的保留字段内；所述内容名称存储标识设置在所述第一数据内容报文、所述第二数据内容报文或者所述第三数据内容报文的保留字段内。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点已缓存数据的热度值为所述第一节点中已缓存的多个数据的热度值中最低的热度值。

10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第二节点根据所述第二数据请求报文中所述关联数目标识的标识值与所述第一节点的节点名称的成对，以及所述第二节点的存储状态生成与所述第一数据请求报文所请求数据相关联的数据生成第四数据内容报文。

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