CN110233901A - 一种内容中心网络缓存方法及系统 - Google Patents

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CN110233901A
CN110233901A CN201910535923.XA CN201910535923A CN110233901A CN 110233901 A CN110233901 A CN 110233901A CN 201910535923 A CN201910535923 A CN 201910535923A CN 110233901 A CN110233901 A CN 110233901A
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季彦呈
张晓�
章国安
朱晓军
段玮
邱龚安
曹娟
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Nantong University
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Nantong University
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Abstract

本发明公开一种内容中心网络缓存方法及系统。根据内容流行度选择缓存内容，缓存位置则由节点价值确定。流行度高的内容被缓存在节点价值高的缓存节点，流行度低的则缓存在价值较低的缓存节点处。将内容均匀的缓存在网络中，降低内容副本冗余，且缓存节点因其价值不同，放置内容副本也不同，提高了网络中内容多样性，内容替换频率也得以降低。

Description

一种内容中心网络缓存方法及系统
技术领域
本发明涉及内容中心网络缓存领域，特别是涉及一种内容中心网络缓存方法及系统。
背景技术
现有的CCN缓存策略分为两种：基于缓存内容和基于缓存位置。LCE缓存是CCN默认缓存策略，它要求转发路径上的所有缓存节点缓存每一个经过的内容副本，这样将导致网络中出现大量内容副本冗余。Prob(p)概率缓存，每个缓存节点缓存内容副本的概率为p，不缓存概率为1-p。当缓存节点接收到由服务器发出的内容时，随机产生一个0～1之间的数，这个数小于等于p则缓存内容副本，否则直接转发到下一跳缓存节点。该缓存策略随机性较大，同样的内容副本可能被多次缓存，造成网络中内容副本冗余且内容多样性较低。LCD基于内容流行度的缓存策略，它将内容副本缓存在缓存命中的下一跳缓存节点中，来避免内容副本冗余。但是内容需要经过一段时间才能到达用户，在此过程中会有大量缓存命中，因此内容副本冗余是避免不了的。MCD和LCD的工作模式类似，都是将内容副本缓存在缓存命中的下一跳缓存节点中，不同的是MCD将删除缓存命中节点处的内容副本(除源服务器节点)，降低网络中内容副本冗余，但同时缓存节点的动态性将导致网络开销增大。Betw基于节点属性的缓存策略，将内容副本缓存在传输路径上具有最大介数的缓存节点中，其余节点不再缓存内容。对于不同的网络拓扑，该缓存策略都获得了较高的缓存命中率，但是缓存节点越重要，到达的请求数越多，需要缓存内容副本数越多，缓存节点处的内容副本更换频繁，后续的请求无法充分利用前期的缓存。同时只是将内容副本缓存在介数最大的缓存节点中，其余缓存节点闲置，不能充分利用CCN网络缓存的特性。LICA则从缓存内容方面来考虑，根据内容流行度将内容进行等级划分，只缓存流行度高的内容，此时网络中只存在流行度高的内容，其余内容被忽略，导致网络中内容多样性较低且内容副本替换频繁。
发明内容
本发明的目的是提供一种内容中心网络缓存方法及系统，降低CCN网络中内容副本冗余，提高内容多样性，降低内容副本替换频率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种内容中心网络缓存方法，包括：
获取用户兴趣包，所述兴趣包包含请求内容名称；
判断内容存储库中是否存储所述请求内容，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示内容存储库中存储所述请求内容，则结束操作；
若所述第一判断结果表示内容存储库中未存储所述请求内容，则查找待定兴趣表，并判断所述待定兴趣表中是否包含请求内容条目，得到第二判断结果；
若所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中包含请求内容条目，则向所述待定兴趣表对应的请求内容条目中添加所述兴趣包到来端口，更新内容请求次数，并删除所述兴趣包，结束操作；
若所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中未包含请求内容条目，则建立所述请求内容条目；
判断所述转发兴趣表中是否包含所述请求内容的匹配项，得到第三判断结果；
若所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中包含所述请求内容的匹配项，则更新内容请求次数和路由路径数，并计算中介中心性和特征向量中心性，转发所述兴趣包到下一跳节点；
若所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中未包含所述请求内容的匹配项，则丢弃所述兴趣包，结束操作；
内容提供者提供数据包，所述数据包包含所述请求内容名称以及内容；
通过所述数据包沿着请求方向反向路径到达缓存节点；
根据所述内容请求次数计算内容流行度；
根据所述路由路径数确定连通性；
根据所述连通性、所述中介中心性和所述特征向量中心性，计算节点综合属性；
根据所述内容流行度和所述节点综合属性判断内容是否需要缓存。
可选的，所述更新内容请求次数和路由路径数，并计算中介中心性和特征向量中心性，转发所述兴趣包到下一跳节点，具体包括：
更新内容请求次数和路由路径数；
根据所述路由路径数确定缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst以及缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)；
根据所述缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst和所述缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)采用公式确定缓存节点vi的中介中心性CB(vi)；
根据公式确定缓存节点vi的特征向量中心性CE(vi)；其中，aij为缓存节点vi邻接矩阵A中的元素，特征值为λ，相应的特征向量为e＝(e1,e2,…,en)；
转发所述兴趣包到下一跳节点。
可选的，所述根据所述内容请求次数计算内容流行度，具体包括：
获取最大内容请求次数；
根据所述内容请求次数和最大内容请求次数采用公式确定内容流行度
其中为内容k的流行度，为内容k在缓存节点vi处被请求的次数，为最大内容请求次数。
可选的，所述根据所述路由路径数确定连通性，具体包括：
根据路由路径数，得到请求内容k经过缓存节点vi的路由路径数cs(vi)和经过节点vi处的最大路由路径数cs(vi)max；
根据所述路由路径数cs(vi)和所述最大路由路径数cs(vi)max采用公式确定连通性Cs(vi)。
可选的，所述根据所述连通性、所述中介中心性和所述特征向量中心性，计算节点综合属性，具体包括：
根据所述连通性、所述中介中心性和所述特征向量中心性采用公式M(vi)＝αCS(vi)+βCB(vi)+γCE(vi)，计算节点综合属性M(vi)；
其中，α,β,γ分别代表三个属性所占的权重，所述权重的值由网络要求决定。
可选的，所述根据所述内容流行度和所述节点综合属性判断内容是否需要缓存，具体包括：
根据所述内容流行度和所述节点综合属性采用公式得到比值；
判断所述比值是否小于1；
若是，则转发数据包；
若否，则缓存数据包。
一种内容中心网络缓存系统，包括：
获取模块，用于获取用户兴趣包，所述兴趣包包含请求内容名称；
第一判断模块，用于判断内容存储库中是否存储所述请求内容，得到第一判断结果；
操作结束模块，用于当所述第一判断结果表示内容存储库中存储所述请求内容时，结束操作；或者当若所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中包含请求内容条目时，向所述待定兴趣表对应的请求内容条目中添加所述兴趣包到来端口，更新内容请求次数，并删除所述兴趣包，结束操作；或者当所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中未包含所述请求内容的匹配项时，丢弃所述兴趣包，结束操作；
第二判断模块，用于当所述第一判断结果表示内容存储库中未存储所述请求内容时，查找待定兴趣表，并判断所述待定兴趣表中是否包含请求内容条目，得到第二判断结果；
请求内容条目建立模块，用于当所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中未包含请求内容条目时，建立所述请求内容条目；
第三判断模块，用于判断所述转发兴趣表中是否包含所述请求内容的匹配项，得到第三判断结果；
节点属性计算模块，用于当所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中包含所述请求内容的匹配项时，更新内容请求次数和路由路径数，并计算中介中心性和特征向量中心性，转发所述兴趣包到下一跳节点；
数据包提供模块，用于通过内容提供者提供数据包，所述数据包包含所述请求内容名称以及内容；
缓存节点到达模块，用于通过所述数据包沿着请求方向反向路径到达缓存节点；
内容流行度计算模块，用于根据所述内容请求次数计算内容流行度；
连通性确定模块，用于根据所述路由路径数确定连通性；
节点综合属性确定模块，用于根据所述连通性、所述中介中心性和所述特征向量中心性，计算节点综合属性；
缓存判断模块，用于根据所述内容流行度和所述节点综合属性判断内容是否需要缓存。
可选的，所述节点属性计算模块，具体包括：
更新单元，用于更新内容请求次数和路由路径数；
最短路由路径数确定单元，用于根据所述路由路径数确定缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst以及缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)；
中介中心性确定单元，用于根据所述缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst和所述缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)采用公式确定缓存节点vi的中介中心性CB(vi)；
特征向量中心性确定单元，用于根据公式确定缓存节点vi的特征向量中心性CE(vi)；其中，aij为缓存节点vi邻接矩阵A中的元素，特征值为λ，相应的特征向量为e＝(e1,e2,…,en)；
进入数据包单元，用于转发所述兴趣包到下一跳节点。
可选的，所述内容流行度计算模块，具体包括：
获取单元，用于获取最大内容请求次数；
内容流行度计算单元，用于根据所述内容请求次数和最大内容请求次数采用公式确定内容流行度
其中为内容k的流行度，为内容k在缓存节点vi处被请求的次数，为最大内容请求次数。
可选的，所述连通性确定模块，具体包括：
最大路由路径数获取单元，用于根据路由路径数，得到请求内容k经过缓存节点vi的路由路径数cs(vi)和经过节点vi处的最大路由路径数cs(vi)max；
连通性确定单元，用于根据所述路由路径数cs(vi)和所述最大路由路径数cs(vi)max采用公式确定连通性Cs(vi)。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
1.考虑内容流行度，对内容进行区分，增加网络中内容多样性并且降低内容副本冗余。
2.从不同的节点属性综合评价节点价值，考虑缓存节点自身以及邻接节点的影响，利用节点价值的差异性，为具有不同流行度的内容选择不同的缓存节点，降低内容副本替换频率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明内容中心网络缓存方法流程图；
图2为本发明内容中心网络缓存系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种内容中心网络缓存方法及系统，降低CCN网络中内容副本冗余，提高内容多样性，降低内容副本替换频率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明涉及到了如下专业术语：
1.内容中心网络(Content-Centric networking，CCN)：以信息为中心的网络架构。
2.兴趣包(Interestpacket)：包含请求内容名称，用户通过发送兴趣包来告诉网络自己的需求。
3.数据包(Datapacket)：包含请求内容，发布者信息以及用于验证的签名信息等，由内容提供者提供，用来满足用户的需求。
4.内容存储库(Content Store，CS)：用来缓存内容副本。
5.待定兴趣表(Pending InterestTable，PIT)：记录尚未得到满足的兴趣包，包括内容名称以及到达接口。
6.转发兴趣表(Forwarding InformationBase，FIB)：保存到达内容源的下一跳接口信息，用于兴趣包路由。
网内缓存是CCN网络的主要特点，数据内容主要放置在网络的缓存节点处，因此缓存内容和缓存位置的选择对整个网络性能有重要的影响。NVCP是一种基于节点价值和内容流行度的CCN缓存策略，它从节点的多个属性综合评价节点价值，根据内容请求次数定义内容流行度，是否在缓存节点缓存内容由节点价值和内容流行度共同决定。
CCN网络可以抽象为一个无向图G＝(V,E),V＝{v1,v2,…,vn}表示缓存节点的集合，E＝{e1,e2,…em}表示网络中链路的集合。A＝(aij)n×n为图G的邻接矩阵，其中，当缓存节点vi与vj直接相连时，aij＝1，否则aij＝0。
NVCP定义三种节点属性来评价缓存节点价值，主要包括：连通性，中介中心性和特征向量中心性，通过节点价值来选择缓存位置。
1)连通性：不同的转发策略导致所请求内容的路由路径不同，路径上的缓存节点也不相同。因此，将请求内容通过缓存节点的路径数视为该缓存节点的连通性。节点连通性能够真实地反映出缓存节点对于请求内容的重要性，经过缓存节点的路由路径数越多，该节点对于请求内容越重要，连通性越好。cs(vi)表示请求内容k经过缓存节点vi的路由路径数，将其归一化为其中cs(vi)max表示经过节点vi处的最大路由路径数。
2)中介中心性：如果一个缓存节点处于许多节点之间的最短路径上，则可以认为该缓存节点处于网络的重要位置，因为它可以通过控制或曲解信息的传递而影响整体网络。刻画节点控制信息传递能力的就是中介中心性又称为介数，它是衡量节点对信息在整个网络中传播重要性的度量，由缓存节点出现在其他节点最短路径上的情况决定。介数越大，说明该节点在网络中越重要，对信息的传播影响越大。其中CB(vi)是缓存节点vi的中介中心性，σst是缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数，σst(vi)是缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数。将CB(vi)除以进行归一化。
3)特征向量中心性：实际上，一个人的影响力不仅与自身相关与其交往的人的影响力也息息相关。如果你被一个具有影响力的人选中，你的影响力会增加。另一方面，如果你对一个有影响力的人产生影响，显然你的影响力会更大。特征向量中心性被用来描述这种影响力。CE(vi)为某个缓存节点的特征向量中心性，表明该节点与其相邻节点相连接所获得的影响力。它不仅体现了网络的相对中心，还体现了节点的长期影响力。i＝1,2,…,N，其中aij为缓存节点vi邻接矩阵A中的元素，特征值为λ，相应的特征向量为e＝(e1,e2,…,en)。
连通性和中介中心性考虑来自所请求内容的路由路径对缓存节点的影响，特征向量中心性则考虑了邻居节点的影响。定义节点价值为M(vi)，从以上三个属性综合考虑节点的重要性，M(vi)＝αCS(vi)+βCB(vi)+γCE(vi)，其中α,β,γ分别代表三个属性所占的权重，具体值由网络要求决定。
缓存内容则由内容流行度来决定。内容的流行度与用户请求次数有关，请求次数越多，内容流行度越高，接下来被请求的可能性就越大。是内容k的流行度，其中，表示内容k在缓存节点vi处被请求的次数，则为最大内容请求次数。
NVCP是基于节点价值和内容流行度的缓存策略，当缓存节点接收到用户请求时，首先查询CS是否已经存储该请求内容，若有相应的请求内容则直接转发给用户，更新请求次数否则，查询PIT是否有该内容的请求条目，若有，则将达到端口添加到该条目中；否则，在PIT中新建该内容的请求条目，并查询FIB，将请求转发到下一跳节点。于此同时，计算该缓存节点的中介中心性和特征向量中心性。
当请求内容在源服务器或缓存节点处得到满足时，沿着转发路径的反方向将内容转发给用户。除源服务器以外，内容每到达一个缓存节点，计算该内容在此节点的流行度以及该节点的连通性。根据节点连通性、中介中心性以及特征向量中心性确定节点价值。设定一个阈值来确定内容是否应该被缓存节点缓存。当时，缓存该内容，否则不缓存，根据PIT直接转发。
实施例1：
图1为本发明内容中心网络缓存方法流程图。如图1所示，一种内容中心网络缓存方法，包括：
步骤101：获取用户兴趣包，所述兴趣包包含请求内容名称；
步骤102：判断内容存储库中是否存储所述请求内容，得到第一判断结果；
步骤103：若所述第一判断结果表示内容存储库中存储所述请求内容，则结束操作；
步骤104：若所述第一判断结果表示内容存储库中未存储所述请求内容，则查找待定兴趣表，并判断所述待定兴趣表中是否包含请求内容条目，得到第二判断结果；
步骤105：若所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中包含请求内容条目，则向所述待定兴趣表对应的请求内容条目中添加所述兴趣包到来端口，更新内容请求次数，并删除所述兴趣包，结束操作；
步骤106：若所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中未包含请求内容条目，则建立所述请求内容条目；
步骤107：判断所述转发兴趣表中是否包含所述请求内容的匹配项，得到第三判断结果；
步骤108：若所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中包含所述请求内容的匹配项，则更新内容请求次数和路由路径数，并计算中介中心性和特征向量中心性，转发所述兴趣包到下一跳节点，具体包括：
更新内容请求次数和路由路径数；
根据所述路由路径数确定缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst以及缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)；
根据所述缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst和所述缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)采用公式确定缓存节点vi的中介中心性CB(vi)；
根据公式确定缓存节点vi的特征向量中心性CE(vi)；其中，aij为缓存节点vi邻接矩阵A中的元素，特征值为λ，相应的特征向量为e＝(e1,e2,…,en)；
转发所述兴趣包到下一跳节点。
步骤109：若所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中未包含所述请求内容的匹配项，则丢弃所述兴趣包，结束操作；
步骤110：内容提供者提供数据包，所述数据包包含所述请求内容名称以及内容；
步骤111：通过所述数据包沿着请求方向反向路径到达缓存节点；
步骤112：根据所述内容请求次数计算内容流行度，具体包括：
获取最大内容请求次数；
根据所述内容请求次数和最大内容请求次数采用公式确定内容流行度
其中为内容k的流行度，为内容k在缓存节点vi处被请求的次数，为最大内容请求次数。
步骤113：根据所述路由路径数确定连通性，具体包括：
根据路由路径数，得到请求内容k经过缓存节点vi的路由路径数cs(vi)和经过节点vi处的最大路由路径数cs(vi)max；
根据所述路由路径数cs(vi)和所述最大路由路径数cs(vi)max采用公式确定连通性Cs(vi)。
步骤114：根据所述连通性、所述中介中心性和所述特征向量中心性，计算节点综合属性，具体包括：
根据所述连通性、所述中介中心性和所述特征向量中心性采用公式M(vi)＝αCS(vi)+βCB(vi)+γCE(vi)，计算节点综合属性M(vi)；
其中，α,β,γ分别代表三个属性所占的权重，所述权重的值由网络要求决定。
步骤115：根据所述内容流行度和所述节点综合属性判断内容是否需要缓存，具体包括：
根据所述内容流行度和所述节点综合属性采用公式得到比值；
判断所述比值是否小于1；
若是，则转发数据包；
若否，则缓存数据包。
实施例2：
图2为本发明内容中心网络缓存系统结构图。如图2所示，一种内容中心网络缓存系统，包括：
获取模块201，用于获取用户兴趣包，所述兴趣包包含请求内容名称；
第一判断模块202，用于判断内容存储库中是否存储所述请求内容，得到第一判断结果；
操作结束模块203，用于当所述第一判断结果表示内容存储库中存储所述请求内容时，结束操作；或者当若所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中包含请求内容条目时，向所述待定兴趣表对应的请求内容条目中添加所述兴趣包到来端口，更新内容请求次数，并删除所述兴趣包，结束操作；或者当所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中未包含所述请求内容的匹配项时，丢弃所述兴趣包，结束操作；
第二判断模块204，用于当所述第一判断结果表示内容存储库中未存储所述请求内容时，查找待定兴趣表，并判断所述待定兴趣表中是否包含请求内容条目，得到第二判断结果；
请求内容条目建立模块205，用于当所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中未包含请求内容条目时，建立所述请求内容条目；
第三判断模块206，用于判断所述转发兴趣表中是否包含所述请求内容的匹配项，得到第三判断结果；
节点属性计算模块207，用于当所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中包含所述请求内容的匹配项时，更新内容请求次数和路由路径数，并计算中介中心性和特征向量中心性，转发所述兴趣包到下一跳节点；
数据包提供模块208，用于通过内容提供者提供数据包，所述数据包包含所述请求内容名称以及内容；
缓存节点到达模块209，用于通过所述数据包沿着请求方向反向路径到达缓存节点；
内容流行度计算模块210，用于根据所述内容请求次数计算内容流行度；
连通性确定模块211，用于根据所述路由路径数确定连通性；
节点综合属性确定模块212，用于根据所述连通性、所述中介中心性和所述特征向量中心性，计算节点综合属性；
缓存判断模块213，用于根据所述内容流行度和所述节点综合属性判断内容是否需要缓存。
所述节点属性计算模块207，具体包括：
更新单元，用于更新内容请求次数和路由路径数；
最短路由路径数确定单元，用于根据所述路由路径数确定缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst以及缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)；
中介中心性确定单元，用于根据所述缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst和所述缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)采用公式确定缓存节点vi的中介中心性CB(vi)；
特征向量中心性确定单元，用于根据公式确定缓存节点vi的特征向量中心性CE(vi)；其中，aij为缓存节点vi邻接矩阵A中的元素，特征值为λ，相应的特征向量为e＝(e1,e2,…,en)；
进入数据包单元，用于转发所述兴趣包到下一跳节点。
所述内容流行度计算模块210，具体包括：
获取单元，用于获取最大内容请求次数；
内容流行度计算单元，用于根据所述内容请求次数和最大内容请求次数采用公式确定内容流行度
其中为内容k的流行度，为内容k在缓存节点vi处被请求的次数，为最大内容请求次数。
所述连通性确定模块211，具体包括：
最大路由路径数获取单元，用于根据路由路径数，得到请求内容k经过缓存节点vi的路由路径数cs(vi)和经过节点vi处的最大路由路径数cs(vi)max；
连通性确定单元，用于根据所述路由路径数cs(vi)和所述最大路由路径数cs(vi)max采用公式确定连通性Cs(vi)。
本发明的优点如下：
现有的缓存策略只从一个方面进行缓存考虑，并没有将缓存内容和缓存位置综合起来，以至于网络中出现内容副本冗余或内容副本替换频繁，不能充分利用CCN网络内缓存的特性。针对以上问题，NVCP根据内容流行度选择缓存内容，缓存位置则由节点价值确定。流行度高的内容被缓存在节点价值高的缓存节点，流行度低的则缓存在价值较低的缓存节点处。将内容均匀的缓存在网络中，降低内容副本冗余，且缓存节点因其价值不同，放置内容副本也不同，提高了网络中内容多样性，内容替换频率也得以降低。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种内容中心网络缓存方法，其特征在于，包括：
获取用户兴趣包，所述兴趣包包含请求内容名称；
判断内容存储库中是否存储所述请求内容，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示内容存储库中存储所述请求内容，则结束操作；
若所述第一判断结果表示内容存储库中未存储所述请求内容，则查找待定兴趣表，并判断所述待定兴趣表中是否包含请求内容条目，得到第二判断结果；
若所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中包含请求内容条目，则向所述待定兴趣表对应的请求内容条目中添加所述兴趣包到来端口，更新内容请求次数，并删除所述兴趣包，结束操作；
若所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中未包含请求内容条目，则建立所述请求内容条目；
判断所述转发兴趣表中是否包含所述请求内容的匹配项，得到第三判断结果；
若所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中包含所述请求内容的匹配项，则更新内容请求次数和路由路径数，并计算中介中心性和特征向量中心性，转发所述兴趣包到下一跳节点；
若所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中未包含所述请求内容的匹配项，则丢弃所述兴趣包，结束操作；
内容提供者提供数据包，所述数据包包含所述请求内容名称以及内容；
通过所述数据包沿着请求方向反向路径到达缓存节点；
根据所述内容请求次数计算内容流行度；
根据所述路由路径数确定连通性；
根据所述连通性、所述中介中心性和所述特征向量中心性，计算节点综合属性；
根据所述内容流行度和所述节点综合属性判断内容是否需要缓存。
2.根据权利要求1所述的内容中心网络缓存方法，其特征在于，所述更新内容请求次数和路由路径数，并计算中介中心性和特征向量中心性，转发所述兴趣包到下一跳节点，具体包括：
更新内容请求次数和路由路径数；
根据所述路由路径数确定缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst以及缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)；
根据所述缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst和所述缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)采用公式确定缓存节点vi的中介中心性CB(vi)；
根据公式确定缓存节点vi的特征向量中心性CE(vi)；其中，aij为缓存节点vi邻接矩阵A中的元素，特征值为λ，相应的特征向量为e＝(e1,e2,…,en)；
转发所述兴趣包到下一跳节点。
3.根据权利要求2所述的内容中心网络缓存方法，其特征在于，所述根据所述内容请求次数计算内容流行度，具体包括：
获取最大内容请求次数；
根据所述内容请求次数和最大内容请求次数采用公式确定内容流行度
其中为内容k的流行度，为内容k在缓存节点vi处被请求的次数，为最大内容请求次数。
4.根据权利要求3所述的内容中心网络缓存方法，其特征在于，所述根据所述路由路径数确定连通性，具体包括：
根据路由路径数，得到请求内容k经过缓存节点vi的路由路径数cs(vi)和经过节点vi处的最大路由路径数cs(vi)max；
根据所述路由路径数cs(vi)和所述最大路由路径数cs(vi)max采用公式确定连通性CS(vi)。
5.根据权利要求4所述的内容中心网络缓存方法，其特征在于，所述根据所述连通性、所述中介中心性和所述特征向量中心性，计算节点综合属性，具体包括：
根据所述连通性、所述中介中心性和所述特征向量中心性采用公式M(vi)＝αCS(vi)+βCB(vi)+γCE(vi)，计算节点综合属性M(vi)；
其中，α,β,γ分别代表三个属性所占的权重，所述权重的值由网络要求决定。
6.根据权利要求5所述的内容中心网络缓存方法，其特征在于，所述根据所述内容流行度和所述节点综合属性判断内容是否需要缓存，具体包括：
根据所述内容流行度和所述节点综合属性采用公式得到比值；
判断所述比值是否小于1；
若是，则转发数据包；
若否，则缓存数据包。
7.一种内容中心网络缓存系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取用户兴趣包，所述兴趣包包含请求内容名称；
第一判断模块，用于判断内容存储库中是否存储所述请求内容，得到第一判断结果；
操作结束模块，用于当所述第一判断结果表示内容存储库中存储所述请求内容时，结束操作；或者当若所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中包含请求内容条目时，向所述待定兴趣表对应的请求内容条目中添加所述兴趣包到来端口，更新内容请求次数，并删除所述兴趣包，结束操作；或者当所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中未包含所述请求内容的匹配项时，丢弃所述兴趣包，结束操作；
第二判断模块，用于当所述第一判断结果表示内容存储库中未存储所述请求内容时，查找待定兴趣表，并判断所述待定兴趣表中是否包含请求内容条目，得到第二判断结果；
请求内容条目建立模块，用于当所述第二判断结果表示所述待定兴趣表中未包含请求内容条目时，建立所述请求内容条目；
第三判断模块，用于判断所述转发兴趣表中是否包含所述请求内容的匹配项，得到第三判断结果；
节点属性计算模块，用于当所述第三判断结果表示所述转发兴趣表中包含所述请求内容的匹配项时，更新内容请求次数和路由路径数，并计算中介中心性和特征向量中心性，转发所述兴趣包到下一跳节点；
数据包提供模块，用于通过内容提供者提供数据包，所述数据包包含所述请求内容名称以及内容；
缓存节点到达模块，用于通过所述数据包沿着请求方向反向路径到达缓存节点；
内容流行度计算模块，用于根据所述内容请求次数计算内容流行度；
连通性确定模块，用于根据所述路由路径数确定连通性；
节点综合属性确定模块，用于根据所述连通性、所述中介中心性和所述特征向量中心性，计算节点综合属性；
缓存判断模块，用于根据所述内容流行度和所述节点综合属性判断内容是否需要缓存。
8.根据权利要求7所述的内容中心网络缓存系统，其特征在于，所述节点属性计算模块，具体包括：
更新单元，用于更新内容请求次数和路由路径数；
最短路由路径数确定单元，用于根据所述路由路径数确定缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst以及缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)；
中介中心性确定单元，用于根据所述缓存节点vs和vt之间的最短路由路径数σst和所述缓存节点vs经vi到达vt的最短路由路径数σst(vi)采用公式确定缓存节点vi的中介中心性CB(vi)；
特征向量中心性确定单元，用于根据公式确定缓存节点vi的特征向量中心性CE(vi)；其中，aij为缓存节点vi邻接矩阵A中的元素，特征值为λ，相应的特征向量为e＝(e1,e2,…,en)；
进入数据包单元，用于转发所述兴趣包到下一跳节点。
9.根据权利要求8所述的内容中心网络缓存系统，其特征在于，所述内容流行度计算模块，具体包括：
获取单元，用于获取最大内容请求次数；
内容流行度计算单元，用于根据所述内容请求次数和最大内容请求次数采用公式确定内容流行度
其中为内容k的流行度，为内容k在缓存节点vi处被请求的次数，为最大内容请求次数。
10.根据权利要求9所述的内容中心网络缓存系统，其特征在于，所述连通性确定模块，具体包括：
最大路由路径数获取单元，用于根据路由路径数，得到请求内容k经过缓存节点vi的路由路径数cs(vi)和经过节点vi处的最大路由路径数cs(vi)max；
连通性确定单元，用于根据所述路由路径数cs(vi)和所述最大路由路径数cs(vi)max采用公式确定连通性CS(vi)。
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