CN111935301B - 一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法及装置 - Google Patents

一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法及装置,方法包括:获取初始缓存放置决策信息、转发关系信息、内容信息的数据量及传输时长;针对每个内容信息确定目标转发路径;获取边缘节点接收请求的频率,并确定每个中间节点的第一频率;基于第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延确定每个中间节点的聚合概率;基于聚合概率及第一频率,确定每个中间节点的第二频率;根据源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量确定跨域流量;计算跨域流量的总合,并根据启发式算法对初始缓存放置决策信息进行调整,确定总合最小时的目标缓存放置决策信息。应用本发明实施例,可以提高确定目标缓存放置决策信息的准确度。

Description

一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法及装置
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,特别是涉及一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法及装置。
背景技术
如图1所示,NDN(Named Data Networking,命名数据网络)中包括多个网络节点,分别为缓存转发节点及源节点,缓存转发节点之间以及缓存转发节点与存储有内容信息的源节点通信连接,其中,与终端通信连接的缓存转发节点称为边缘节点,与源节点通信连接的缓存转发节点称为网关。当用户通过终端发送请求至边缘节点时,边缘节点可以通过其他缓存转发节点、网关将请求转发至源节点,进而源节点可以将内容信息通过该请求的传输路径返回至终端,以供用户使用。当源节点通过网关接收请求和发送内容信息时,会产生跨域流量。
缓存转发节点可以缓存内容信息。当某缓存转发节点通过端口接收到请求时,可以查询是否缓存有该请求对应的内容信息,如果有,通过端口返回该内容信息至终端。如果没有,则查询是否存在记录该请求的PIT(Pending Interest Table,待服务请求表)条目。如果存在,那么该缓存转发节点可以将该请求聚合至已记录的PIT条目,不再转发该请求至下一网络节点。
为了尽量减少产生的跨域流量,可以预先确定表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系的缓存放置决策信息。具体来说,可以根据预设的初始缓存信息、每个内容信息的数据量以及对应请求的发送频率及缓存转发节点之间的转发关系,确定初始跨域流量,然后对初始缓存信息进行调整,确定跨域流量总合最小时的目标缓存信息,进而可以根据目标缓存信息确定各内容信息对应的缓存转发节点。
采用上述方法确定跨域流量总合时,需要计算每个请求对应的跨域流量,由于缓存转发节点不一定会将每个请求都转发至下一网络节点,因此采用上述方式确定出的跨域流量总合是不准确的,导致确定的目标缓存信息也是不准确的。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法及装置,以提高确定目标缓存放置决策信息的准确度。具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法,所述命名数据网络包括多个缓存转发节点及多个源节点,所述方法包括:
获取所述命名数据网络的初始缓存放置决策信息、各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长,其中,所述缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,所述转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点;
针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与所述转发路径的关系,确定所述接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径;
针对每个内容信息,获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率,其中,所述中间节点为所述目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点;
针对每个内容信息,基于所述第一频率、所述初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,其中,所述响应时延为中间节点与该中间节点所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点之间的传输时长的2倍;
针对每个内容信息,基于所述聚合概率及所述第一频率,确定每个中间节点的第二频率,其中,所述第二频率为所述中间节点转发请求的频率;
针对每个内容信息,根据所述源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量;
计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,并根据启发式算法对所述初始缓存放置决策信息进行调整,确定所述总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。
可选的,所述针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与所述转发路径的关系,确定所述接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径的步骤,包括:
从所述缓存转发节点中选取一个缓存转发节点,作为待检测节点;
针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径;
根据所述初始缓存放置决策信息,确定所述转发路径中是否存在缓存有该内容信息的缓存转发节点;
如果存在缓存有该内容信息的缓存转发节点,将缓存有该内容信息的缓存转发节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径;
如果未存在缓存有该内容信息的缓存转发节点,将存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径;
从所述缓存转发节点中选取一个未被选取过的缓存转发节点,作为待检测节点,并返回所述针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发的步骤,直至所述缓存转发节点中不存在未被选取过的缓存转发节点时,停止选取,得到每个缓存转发节点对应的目标转发路径。
可选的,所述针对每个内容信息,基于所述第一频率、所述初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率的步骤,包括:
针对第k个内容信息,根据公式
Figure BDA0002641371660000031
计算中间节点j接收的请求的聚合概率pjk
其中,
Figure BDA0002641371660000032
为中间节点j针对第k个内容信息的第一频率,τjk为响应时延,τjk=2Ljk,Ljk为中间节点j与中间节点j所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点i之间的传输时长,j∈1,2,…N,i∈1,2,…N,N为所述命名数据网络包括的网络节点的总数量,k∈1,2,…C,C为内容信息的总数量。
可选的,针对每个内容信息,基于所述聚合概率及所述第一频率,确定每个中间节点的第二频率的步骤,包括:
根据公式
Figure BDA0002641371660000033
计算中间节点j针对第k个内容信息的第二频率
Figure BDA0002641371660000034
可选的,所述针对每个内容信息,根据所述源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量的步骤,包括:
根据公式
Figure BDA0002641371660000035
计算源节点j1针对第k个内容信息的跨域流量
Figure BDA0002641371660000036
其中,j1∈1,2,…G,G为所述命名数据网络中的源节点的总数量,源节点j1为第k个内容信息对应的源节点,
Figure BDA0002641371660000037
为源节点j1对应的网关针对第k个内容信息的第二频率,sk为第k个内容信息的数据量。
可选的,所述计算所有内容信息对应的跨域流量的总合的步骤,包括:
根据公式
Figure BDA0002641371660000038
计算所有内容信息对应的跨域流量的总合L。
第二方面,本发明实施例提供了一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定装置,所述命名数据网络包括多个缓存转发节点及多个源节点,所述装置包括:
信息获取模块,用于获取所述命名数据网络的初始缓存放置决策信息、各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长,其中,所述缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,所述转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点;
目标路径确定模块,用于针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与所述转发路径的关系,确定所述接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径;
第一频率确定模块,用于针对每个内容信息,获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率,其中,所述中间节点为所述目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点;
聚合概率确定模块,用于针对每个内容信息,基于所述第一频率、所述初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,其中,所述响应时延为中间节点与该中间节点所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点之间的传输时长的2倍;
第二频率确定模块,用于针对每个内容信息,基于所述聚合概率及所述第一频率,确定每个中间节点的第二频率,其中,所述第二频率为所述中间节点转发请求的频率;
跨域流量确定模块,用于针对每个内容信息,根据所述源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量;
目标决策信息确定模块,用于计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,并根据启发式算法对所述初始缓存放置决策信息进行调整,确定所述总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。
可选的,所述目标路径确定模块包括:
第一选取子模块,用于从所述缓存转发节点中选取一个缓存转发节点,作为待检测节点;
路径确定子模块,针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径;
检测子模块,用于根据所述初始缓存放置决策信息,确定所述转发路径中是否存在缓存有该内容信息的缓存转发节点;
第一目标路径确定子模块,用于如果存在缓存有该内容信息的缓存转发节点,将缓存有该内容信息的缓存转发节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径;
第二目标路径确定子模块,用于如果未存在缓存有该内容信息的缓存转发节点,将存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径;
第二选取子模块,用于从所述缓存转发节点中选取一个未被选取过的缓存转发节点,作为待检测节点,并返回所述针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发的步骤,直至所述缓存转发节点中不存在未被选取过的缓存转发节点时,停止选取,得到每个缓存转发节点对应的目标转发路径。
可选的,所述聚合概率确定模块包括:
聚合概率确定子模块,用于针对第k个内容信息,根据公式
Figure BDA0002641371660000051
计算中间节点j接收的请求的聚合概率pjk
其中,
Figure BDA0002641371660000052
为中间节点j针对第k个内容信息的第一频率,τjk为响应时延,τjk=2Ljk,Ljk为中间节点j与中间节点j所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点i之间的传输时长,j∈1,2,…N,i∈1,2,…N,N为所述命名数据网络包括的网络节点的总数量,k∈1,2,…C,C为内容信息的总数量。
第三方面,本发明是实力提供了一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述任一所述的命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法步骤。
本发明实施例提供的方案中,电子设备可以获取命名数据网络的初始缓存放置决策信息、各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长,其中,缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点;针对每个内容信息,根据转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与转发路径的关系,确定接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径;针对每个内容信息,获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率,其中,中间节点为目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点;针对每个内容信息,基于第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,其中,响应时延为中间节点与该中间节点所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点之间的传输时长的2倍;针对每个内容信息,基于聚合概率及第一频率,确定每个中间节点的第二频率,其中,第二频率为中间节点转发请求的频率;针对每个内容信息,根据源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量;计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,并根据启发式算法对初始缓存放置决策信息进行调整,确定总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。
针对每个内容信息,电子设备可以根据第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,这样可以充分考虑缓存转发节点对于请求的聚合作用,避免确定的跨域流量总合中包含被聚合的请求对应的跨域流量,从而提高确定域流量总合的准确度,进而提高确定目标缓存放置决策信息的准确度。
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,下面将对实施例或现有技术描述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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为命名数据网络的一种示意图;
图2为缓存转发节点的一种结构示意图;
图3为本发明实施例所提供的一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法的流程图;
图4为图3所示实施例中步骤S302的具体流程图;
图5为本发明实施例所提供的一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定装置的结构示意图;
图6为本发明实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
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。
为了提高确定目标缓存放置决策信息的准确度,本发明实施例提供了一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
为了方便理解本发明实施例所提供的命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法,首先对命名数据网络进行介绍。命名数据网络中包括多个网络节点,分别为缓存转发节点及源节点,缓存转发节点之间以及缓存转发节点与存储有内容信息的源节点通信连接,与终端通信连接的缓存转发节点称为边缘节点,与源节点通信连接的缓存转发节点称为网关。
例如,如图1所示的命名数据网络100,该命名数据网络100包括缓存转发节点1、缓存转发节点2、缓存转发节点3、缓存转发节点4、缓存转发节点5、缓存转发节点6、缓存转发节点7、源节点1以及源节点2。其中,缓存转发节点6与源节点1通信连接,缓存转发节点7与源节点2通信连接,那么缓存转发节点6和缓存转发节点7即为网关;终端1与缓存转发节点1通信连接,终端2与缓存转发节点3通信连接,那么缓存转发节点1和缓存转发节点3即为边缘节点。其中,一个源节点可以存储多个内容信息,一个缓存转发节点可以缓存有多个内容信息,一个内容信息仅存储在一个源节点中,并且一个内容信息可以缓存在多个缓存转发节点中。上述终端可以为手机、电脑等,上述缓存转发节点和源节点可以为服务器、处理器等。
如图2所示的缓存转发节点的结构示意图,缓存转发节点可以包括多个端口、CS(Content Store,内容缓存)、PIT(Pending Interest Table,待服务请求表)及FIB(Forwarding Information Base,转发信息表)。缓存转发节点可以通过其包括的任意端口接收请求或发送请求,也可以通过其包括的任意端口接收内容信息或发送内容信息。例如,如图2所示,缓存转发节点可以通过端口1-端口3接收请求,并通过端口4发送请求。缓存转发节点中的CS用于缓存内容信息,例如,图2所示的缓存转发节点中的CS缓存有缓存内容1、缓存内容2、缓存内容3等。PIT中存储有多个PIT条目,PIT条目用于记录已经转发到下一跳网络节点且还未获取到返回的内容信息的请求,例如,图2所示的缓存转发节点中的PIT存储有PIT条目1、PIT条目2、PIT条目3等。FIB中存储有多个FIB条目,每个FIB条目对应一个内容信息,FIB条目可以存储将用于获取该FIB条目对应的内容信息的请求转发到的网络节点的标识,例如,图2所示的缓存转发节点中的FIB存储有FIB条目1、FIB条目2、FIB条目3等。当缓存转发节点接收到用于获取内容信息的请求,且该缓存转发节点的CS中未缓存该内容信息时,可以根据该内容信息对应的FIB条目,确定将用于获取该内容信息的请求发送至该内容信息对应的FIB条目所存储的网络节点的标识所对应的网络节点。
为了减少获取内容信息所耗费的时间,可以按照预先设置的缓存放置决策信息,在命名数据网络包括的缓存转发节点中缓存内容信息。当某缓存转发节点通过端口接收到请求时,可以查询本地是否缓存有该请求对应的内容信息,如果有,通过端口返回该内容信息至发送该内容信息的请求的上一跳网络节点。如果没有,则查询是否存在记录该请求的PIT条目。如果存在,那么该缓存转发节点可以将该请求聚合至已记录的PIT条目,不再转发该请求至下一跳网络节点;如果不存在,则新建一条PIT条目用于记录该请求,然后通过FIB条目确定将该请求转发至哪个网络节点。当缓存转发节点接收到下一跳网络节点返回的内容信息时,将会把该内容信息传输至发送该内容信息的请求的上一网络节点,并将记录该内容信息对应的请求的PIT条目删除。
下面首先对本发明实施例提供的一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法进行介绍。本发明实施例所提供的一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法可以应用于需要确定目标缓存放置决策信息的电子设备,电子设备可以为命名数据网络中的缓存转发节点或源节点,也可以为命名数据网络外的计算机、服务器、处理器等。
如图3所示,一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法,所述命名数据网络包括多个缓存转发节点及多个源节点,所述方法包括:
S301,获取所述命名数据网络的初始缓存放置决策信息、各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长;
其中,所述缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,所述转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点;
S302,针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与所述转发路径的关系,确定所述接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径;
S303,针对每个内容信息,获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率;
其中,所述中间节点为所述目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点。
S304,针对每个内容信息,基于所述第一频率、所述初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率;
其中,所述响应时延为中间节点与该中间节点所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点之间的传输时长的2倍。
S305,针对每个内容信息,基于所述聚合概率及所述第一频率,确定每个中间节点的第二频率;
其中,所述第二频率为所述中间节点转发请求的频率;
S306,针对每个内容信息,根据所述源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量;
S307,计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,并根据启发式算法对所述初始缓存放置决策信息进行调整,确定所述总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。
可见,本发明实施例所提供的方案中,电子设备可以获取命名数据网络的初始缓存放置决策信息、各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长,其中,缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点;针对每个内容信息,根据转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与转发路径的关系,确定接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径;针对每个内容信息,获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率,其中,中间节点为目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点;针对每个内容信息,基于第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,其中,响应时延为中间节点与该中间节点所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点之间的传输时长的2倍;针对每个内容信息,基于聚合概率及第一频率,确定每个中间节点的第二频率,其中,第二频率为中间节点转发请求的频率;针对每个内容信息,根据源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量;计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,并根据启发式算法对初始缓存放置决策信息进行调整,确定总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。
针对每个内容信息,电子设备可以根据第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,这样可以充分考虑缓存转发节点对于请求的聚合作用,避免确定的跨域流量总合中包含被聚合的请求对应的跨域流量,从而提高确定域流量总合的准确度,进而提高确定目标缓存放置决策信息的准确度。
为了确定命名数据网络的目标缓存放置决策信息,在上述步骤S101中,电子设备可以获取命名数据网络的初始缓存放置决策信息、命名数据网络中的各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长。其中,缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,内容信息可以为视频、新闻、网页等信息。上述初始缓存放置决策信息为预先设置的缓存放置决策信息,可以通过随机初始化的方式进行设置。
在一种实施方式中,缓存放置决策信息可以采用矩阵的形式表示,可以称为缓存放置矩阵。电子设备可以根据命名数据网络中每个源节点所存储的内容信息的个数,确定内容信息的总数量。假设内容信息的总数量为C,命名数据网络中的缓存转发节点的数量为N1,C、N1均为正整数。那么,缓存放置矩阵
Figure BDA0002641371660000091
缓存放置矩阵x中包括N1×C个元素,每个元素的取值可以为0或1,缓存放置矩阵x中的每一行表示一个缓存转发节点,每一列表示一个内容信息,缓存放置矩阵x中的元素表示该元素所处的行所表示的缓存转发节点是否缓存有该元素所处的列所表示的内容信息。当缓存放置矩阵x中的某个元素的取值为0时,表示该元素所处的行所表示的缓存转发节点中没有缓存该元素所处的列所表示的内容信息;当缓存放置矩阵x中的某个元素的取值为1时,表示该元素所处的行所表示的缓存转发节点缓存有该元素所处的列所表示的内容信息。
例如,内容信息的总数量为3,命名数据网络W1中缓存转发节点的数量为4,在该4个缓存转发节点中,缓存转发节点1缓存有第1个内容信息,缓存转发节点2缓存有第3个内容信息,缓存转发节点4缓存有第2个内容信息,缓存转发节点3未缓存内容信息。那么,命名数据网络W1对应的缓存放置矩阵x即为:
Figure BDA0002641371660000101
其中,缓存放置矩阵x的第一行表示缓存转发节点1,第二行表示缓存转发节点2、第三行表示缓存转发节点3,第四行表示缓存转发节点4,缓存放置矩阵x的第一列表示第1个内容信息、第二列表示第2个内容信息、第三列表示第3个内容信息。
上述转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点。电子设备可以预先根据网络节点之间的传输时长、网络连接的稳定性、丢包率等因素,从每个缓存转发节点相邻的网络节点中,确定一个网络节点,作为该缓存转发节点将请求转发至其他某一网络节点时经过的下一跳网络节点,从而得到上述转发关系信息。因此,对于每个缓存转发节点,该缓存转发节点将请求转发至其他某一网络节点时经过的下一跳网络节点都是唯一的。那么,对于命名数据网络中的每两个网络节点,该两个网络节点之间的转发路径也就是唯一的。其中,与缓存转发节点相邻的网络节点即为与该缓存转发节点直接通信连接的网络节点。
在一种实施方式中,转发关系信息可以采用转发关系矩阵的形式表示。假设命名数据网络中的网络节点的数量为N,命名数据网络中的缓存转发节点的数量为N1,N、N1均为正整数。那么,转发关系矩阵
Figure BDA0002641371660000102
1、2、…N分别为N个网络节点的编号。转发关系矩阵F中包括N1×N个元素,每个元素的取值可以为1、2、…N中的一个,转发关系矩阵F中的每一行表示一个缓存转发节点,每一列表示一个网络节点,转发关系矩阵F中的元素可以表示该元素所处的行所表示的缓存转发节点转发请求至该元素所处的列所表示的网络节点时,经过的下一跳网络节点。当转发关系矩阵F的某个元素的取值为1时,表示该元素所处的行所表示的缓存转发节点转发请求至该元素所处的列对应的网络节点时,经过的下一跳网络节点为第1个网络节点;当转发关系矩阵F的某个元素的取值为N时,表示该元素所处的行所表示的缓存转发节点转发请求至该元素所处的列所表示的网络节点时,经过的下一网络节点为第N个网络节点;当转发关系矩阵F的某个元素所处的行所表示的缓存转发节点与该元素所处的列所表示的网络节点为同一节点时,该元素的取值即为该同一节点的编号。
例如,命名数据网络W2中的网络节点的数量为3,分别为网络节点1、网络节点2及网络节点3。该3个网络节点中包括2个缓存转发节点,分别为缓存转发节点1和缓存转发节点2,网络节点1与缓存转发节点1为同一节点,网络节点2与缓存转发节点2为同一节点。当缓存转发节点1转发请求至缓存转发节点2时,经过的下一跳网络节点为网络节点2;当缓存转发节点1转发请求至网络节点3时,经过的下一跳网络节点为网络节点2;当缓存转发节点2转发请求至网络节点3时,经过的下一跳网络节点为网络节点3;当缓存转发节点2转发请求至网络节点1时,经过的下一跳网络节点为网络节点1。那么,命名数据网络W2对应的转发关系矩阵F即为:
Figure BDA0002641371660000111
其中,转发关系矩阵F的第一行表示缓存转发节点1,第二行表示缓存转发节点2,转发关系矩阵F的第一列表示网络节点1,第二列表示网络节2,第三列表示网络节点3。
上述源节点也可以发送请求至其他节点,针对这种情况,在另一种实施方式中,上述转发关系信息除了可以表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点之外,还可以表示每个源节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点。也就是说,上述转发关系信息可以表示每个网络节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点。在这种情况下,当采用转发关系矩阵的形式表示转发关系信息时,转发关系矩阵F={1,2,…,N}N×N,1、2、…N分别为N个网络节点的编号。转发关系矩阵F中包括N×N个元素,每个元素的取值可以为1、2、…N中的一个,转发关系矩阵F中的每一行表示一个网络节点,每一列表示一个网络节点,转发关系矩阵F中的元素可以表示该元素所处的行所表示的网络节点转发请求至该元素所处的列所表示的网络节点时经过的下一跳网络节点。
上述各个网络节点之间的传输时长可以预先通过实际测量的方式获得。由于针对命名数据网络中的每两个网络节点,该两个网络节点之间的转发路径是唯一的,因此,在一种实施方式中,可以预先测量命名数据网络中的每两个直接通信连接的网络节点之间的传输时长,然后根据命名数据网络对应的转发关系信息,确定每两个网络节点之间的转发路径,进而针对每两个网络节点,将其转发路径中的每两个直接通信连接的网络节点之间的传输时长的加和,确定为该两个网络节点之间的传输时长。
在一种实施方式中,上述传输时长可以采用传输时长矩阵的形式表示。其中,传输时长矩阵T=R+N×N,R+表示正实数,N为命名数据网络中的网络节点的数量,传输时长矩阵T中的每一行表示一个网络节点,每一列表示一个网络节点,对于传输时长矩阵T中的每个元素,该元素的取值为该元素所处的行所表示的网络节点与该元素所处的列所表示的网络节点之间的传输时长。因此,对于传输时长矩阵T中的每个元素,该元素可以表示该元素所处的行所表示的网络节点与该元素所处的列所表示的网络节点之间的传输时长。
基于上述命名数据网络W2对应的例子,预先测量得到命名数据网络W2中网络节点1与网络节点2之间的传输时长为10毫秒,网络节点2与网络节点3之间的传输时长为12毫秒。网络节点1与网络节点2之间的转发路径为(1-2),表示转发路径为网络节点1至网络节点2,那么网络节点1与网络节点2之间的传输时长为10毫秒。网络节点1与网络节点3之间的转发路径为(1-2-3),表示转发路径为网络节点1至网络节点2至网络节点3,那么网络节点1与网络节点3之间的传输时长为10毫秒+12毫秒=22毫秒。网络节点2与网络节点3之间的转发路径为(2-3),表示转发路径为网络节点1至网络节点2至网络节点3,那么网络节点1与网络节点2之间的传输时长为12毫秒。那么,命名数据网络W2对应的传输时长矩阵T即为:
Figure BDA0002641371660000121
其中,传输时长矩阵T的第一行表示网络节点1,第二行表示网络节点2,第三行表示网络节点3。传输时长矩阵T的第一列表示网络节点1,第二行表示网络节点2,第三行表示网络节点3。
在上述步骤S302中,针对每个内容信息,电子设备可以根据转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与转发路径的关系,确定接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径。
具体来说,针对每个内容信息,由于命名数据网络包括的每个缓存转发节点均可能接收用于获取该内容信息的请求,因此,电子设备可以从命名数据网络包括的缓存转发节点中选择一个缓存转发节点,作为接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点。然后,电子设备可以基于转发关系信息,确定被选择的缓存转发节点与存储有该内容信息的源节点之间的转发路径。进而,电子设备可以根据初始缓存放置决策信息,确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,然后电子设备可以判断该转发路径中是否包括缓存有该内容信息的缓存转发节点。
如果该转发路径中包括缓存有该内容信息的缓存转发节点,电子设备便可以确定被选择的缓存转发节点的目标转发路径为被选择的缓存转发节点与缓存有该内容信息的缓存转发节点之间的转发路径。如果该转发路径中不包括缓存有该内容信息的缓存转发节点,电子设备便可以确定被选择的缓存转发节点的目标转发路径为被选择的缓存转发节点与存储有该内容信息的源节点之间的转发路径。然后,电子设备可以从命名数据网络包括的缓存转发节点中选择一个未被选择过的缓存转发节点,确定该缓存转发节点的目标转发路径,直至确定命名数据网络中的每个缓存转发节点转发该请求的目标转发路径。
在一种实施方式中,电子设备可以根据如下方式确定目标转发路径:
步骤A1:针对每个内容信息,从命名数据网络中选择一个缓存转发节点,作为候选节点;
步骤A2:根据转发关系信息和初始缓存放置决策信息,判断候选节点将用于获取该内容信息的请求转发至存储有该内容信息的源节点时经过的下一跳网络节点,是否存储有该内容信息;如果是,执行步骤A3,如果否,执行步骤A4;
步骤A3:根据转发关系信息,确定被选择的缓存转发节点与候选节点之间的转发路径为目标转发路径,并从命名数据网络中重新选择一个未被选择过的缓存转发节点作为候选节点,返回步骤A2,直至确定命名数据网络中的每个缓存转发节点对应的目标转发路径。
步骤A4:确定该下一跳网络节点为候选节点,并返回步骤A2。
在一种实施方式中,针对每个内容信息,电子设备在确定每个缓存转发节点对应的目标转发路径后,可以确定该缓存转发节点对应的服务节点,进而生成服务节点矩阵P。其中,针对每个内容信息,某缓存转发节点对应的服务节点即为该缓存转发节点对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点。服务节点矩阵
Figure BDA0002641371660000131
服务节点矩阵P中的元素的取值可以为0或1。服务节点矩阵P为三维矩阵,可以看做C个二维矩阵的集合,每个二维矩阵对应一个内容信息,每个二维矩阵中的每一行表示一个缓存转发节点,每一列表示一个网络节点。服务节点矩阵P中的元素可以表示针对该元素对应的内容信息,该元素所处的列所表示的网络节点是否为该元素所处的行所表示的缓存转发节点对应的服务节点。当服务节点矩阵P中的元素
Figure BDA0002641371660000132
时,说明针对内容信息k,缓存转发节点i对应的服务节点为网络节点j;当服务节点矩阵P中的元素
Figure BDA0002641371660000133
时,说明针对内容信息k,缓存转发节点i对应的服务节点不为网络节点j。其中,i∈1,2,…N1,j∈1,2,…N,k∈1,2,…C。
当用户想要通过终端获取某个内容信息时,可以通过终端发送用于获取该内容信息的请求,与终端通信连接的边缘节点便可以接收到该请求,如果该边缘节点未存储有该内容信息,该边缘节点将会转发该请求至其他网络节点,直至将该请求发送至存储有该内容信息的网络节点。在上述步骤S303中,针对每个内容信息,电子设备可以获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率。
其中,针对每个内容信息,每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率可以表示预设时长内该边缘节点接收该内容信息对应的请求的次数,预设时长可以为1秒、5秒、10秒等。在一种实施方式中,针对每个内容信息,可以预先获取每个边缘节点接收用于获取该内容信息的请求的历史数据,进而根据该历史数据,确定每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率。
针对每个内容信息,上述中间节点为该内容信息对应的目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点。例如,针对内容信息n2,目标转发路径z1=(jd1-jd2-jd3-jd4),包括网络节点jd1、jd2、jd3及jd4,其中网络节点jd4存储有内容信息n2,那么网络节点jd1、jd2、jd3即为中间节点。
由于在预设时长内每个中间节点可能会接收到多个其他节点发送的用于获取同一内容信息的请求,因此,对于每个中间节点,可以将其他节点发送的用于获取某内容信息的请求至该中间节点的频率的加和,作为该中间节点针对该内容信息的第一频率。
由于中间节点接收到用于获取该内容信息的请求时,该中间节点可能存在记录该请求的PIT条目,所以,发送至该中间节点的请求不一定会转发至下一跳网络节点。因此,针对每个内容信息,在确定每个中间节点针对该内容信息的第一频率之后,电子设备可以基于第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,也就是执行上述步骤S304。其中,针对每个中间节点,响应时延为该中间节点与该中间节点所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点之间的传输时长的2倍,也就是该中间节点发送请求的时间点与该中间节点接收到发送的请求所对应的内容信息的时间点之间的时长。
针对每个内容信息,当某中间节点接收到用于获取该内容信息的请求时,首先可以确定该中间节点是否存储有该内容信息,如果是,那么该中间节点也就不会转发接收的请求,也不会将接收的请求聚合至PIT条目中,而是将该内容信息返回至发送用于获取该内容信息的请求的上一跳网络节点,此时可以确定该中间节点对于该请求的聚合概率为0。如果不是,可以根据该中间节点针对该内容信息的第一频率及该中间节点与响应时延,确定该中间节点接收的请求的聚合概率。
针对每个内容信息,当中间节点针对该内容信息的第一频率越高时,说明预设时长内该中间节点接收用于获取该内容信息的请求的次数越多,那么该中间节点接收用于获取该内容信息的请求对应的聚合概率也就越高;当中间节点针对该内容信息的第一频率越低时,说明预设时长内该中间节点接收用于获取该内容信息的请求的次数越少,那么该中间节点接收用于获取该内容信息的请求对应的聚合概率也就越低。所以,中间节点接收用于获取该内容信息的请求对应的聚合概率与该中间节点针对该内容信息的第一频率成正比。
针对每个内容信息,中间节点对应的响应时延越长时,说明在该响应时延对应的时间段内,该中间节点接收用于获取该内容信息的请求的次数越多,那么该中间节点接收用于获取该内容信息的请求对应的聚合概率也就越高;中间节点对应的响应时延越短时,说明在该响应时延对应的时间段内,该中间节点接收用于获取该内容信息的请求的次数越少,那么该中间节点接收用于获取该内容信息的请求对应的聚合概率也就越低。所以,中间节点接收用于获取该内容信息的请求的聚合概率与该中间节点对应的响应时延也成正比。
针对每个内容信息,在确定每个中间节点接收的请求的聚合概率之后,电子设备可以执行上述步骤S305,即基于该中间节点接收的请求的聚合概率和该中间节点针对该内容信息的第一频率,确定该中间节点针对该内容信息的第二频率,其中,第二频率为中间节点转发请求的频率。
针对每个内容信息,中间节点接收的请求的聚合概率可以表示该中间节点接收的请求被该中间节点聚合的比例,中间节点接收的请求的聚合概率越高,该中间节点接收的请求被该中间节点聚合的比例也就越高;中间节点接收的请求的聚合概率越低,该中间节点接收的请求被该中间节点聚合的比例也就越低。此外,针对每个内容信息,中间节点接收的请求的数量即为该中间节点聚合的请求数量与该中间节点转发的请求数量的加和。因此,在一种实施方式中,电子设备可以计算中间节点接收的请求的聚合概率与该中间节点针对该内容信息的第一频率的乘积,该乘积也就是该中间节点接收的请求被该中间节点聚合的频率。然后,电子设备可以计算该中间节点针对该内容信息的第一频率与该乘积之间的差值,作为该中间节点针对该内容信息的第二频率。
在预设时长内,中间节点可能接收到多个其他网络节点发送的用于获取同一内容信息的请求。因此,针对每个内容信息,对于某中间节点,该中间节点的第一频率即为转发用于获取该内容信息的请求至该中间节点的其他网络节点的第二频率的加和。
在一种实施方式中,电子设备可以通过如下方式确定每个中间节点对应的第二频率。针对每个内容信息,电子设备可以确定每个缓存转发节点对应的目标转发路径中的每个缓存转发节点为其下一跳网络节点的子节点,并确定目标转发路径中的每个缓存转发节点为其上一跳网络节点的父节点,生成转发父子关系矩阵R。
其中,转发父子关系矩阵
Figure BDA0002641371660000151
转发父子关系矩阵R中的元素的取值可以为0或1,转发父子关系矩阵R可以看做C个二维矩阵的集合,每个二维矩阵对应一个内容信息,每个二维矩阵中的每一行表示一个缓存转发节点,每一列表示一个网络节点。转发父子关系矩阵R中的元素表示针对该元素对应的内容信息,该元素所处的行所表示的缓存转发节点是否为该元素所处的列所表示的网络缓存转发节点的子节点。当转发父子关系矩阵R中的元素
Figure BDA0002641371660000161
时,说明针对内容信息k,缓存转发节点j为缓存转发节点i的子节点;当转发父子关系矩阵R中的元素
Figure BDA0002641371660000162
时,说明针对内容信息k,缓存转发节点j不为缓存转发节点i的子节点。其中,i,j∈1,2,…N1,k∈1,2,…C。
在得到转发父子关系矩阵R之后,电子设备可以根据以下步骤确定命名数据网络中每个中间节点的第二频率:
步骤B1:针对每个内容信息,从命名数据网络中选择一个中间节点;
步骤B2:判断被选择的中间节点是否为边缘节点,如果是,执行步骤B3,如果否,执行步骤B4;
步骤B3:将该被选择的中间节点接收用于获取该内容信息的请求的频率的加和作为该被选择的中间节点的第一频率,执行步骤B10;
步骤B4:根据转发父子关系矩阵R查找该被选择的中间节点的子节点,作为备选节点,执行步骤B5;
步骤B5:针对每个备选节点,判断该备选节点是否为边缘节点,如果否,执行步骤B6,如果是,执行步骤B7;
步骤B6:根据转发父子关系矩阵R查找该备选节点的子节点,将该备选节点的子节点作为备选节点,执行步骤B5;
步骤B7:将该备选节点接收用于获取该内容信息的请求的频率的加和作为该备选节点的第一频率,并基于初始缓存放置决策信息、该备选节点的第一频率及响应时延,确定该备选节点接收的请求的聚合概率,进而基于该备选节点的第一频率及聚合概率,确定该备选节点的第二频率,执行步骤B8;
步骤B8:将存在同一下一跳备选节点的每个备选节点的第二频率的加和,作为该下一跳备选节点的第一频率,并基于初始缓存放置决策信息、该下一跳备选节点的第一频率及响应时延,确定该下一跳备选节点接收的请求的聚合概率,进而基于该下一跳备选节点的第一频率及聚合概率,确定该下一跳备选节点的第二频率,从而得到每个非边缘节点的备选节点的第二频率,执行步骤B9;
步骤B9:将被选择的中间节点的每个子节点的第二频率的加和,作为被选择的中间节点的第一频率,执行步骤B10;
步骤B10:基于初始缓存放置决策信息、被选择的中间节点的第一频率及响应时延,确定被选择的中间节点接收的请求的聚合概率,进而基于被选择的中间节点的第一频率及聚合概率,确定被选择的中间节点的第二频率,执行步骤B11;
步骤B11:从命名数据网络中选择一个未被选择过的中间节点,返回步骤B2,直至命名数据网络中不存在未被选择过的中间节点,停止选择,得到命名数据网络中每个中间节点的第二频率。
在得到每个中间节点的第二频率之后,为了确定每个内容信息传输时产生的跨域流量,针对每个内容信息,电子设备可以执行上述步骤S306,即根据该内容信息的源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量。其中,源节点对应的网关即为源节点的上一跳网络节点。
针对每个内容信息,由于该内容信息的源节点源节点对应的网关的第二频率即为预设时长内发送至该源节点的请求的次数,因此,针对每个内容信息,电子设备可以计算该内容信息的源节点源节点对应的网关的第二频率与该内容信息的数据量的乘积,作为该内容信息对应的跨域流量。
在确定每个内容信息对应的跨域流量之后,电子设备可以计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,其中,所有内容信息对应的跨域流量的总合也就是所有用于获取内容信息的请求发送至存储有该内容信息的源节点后,源节点返回该内容信息至发送用于获取内容信息的请求的网络节点所产生的跨域流量的加和。该总合也就是按照当前的初始缓存决策放置信息对内容信息进行缓存时,预设时长内命名数据网络中内容信息对应的跨域流量的总合。
在得到所有内容信息对应的跨域流量的总合之后,电子设备可以根据启发式算法对初始缓存放置决策信息不断进行调整,直至得到所有内容信息对应的跨域流量的总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。其中,上述启发式算法可以为遗传算法、量子进化算法等,在此不做具体限定及说明。
这样,电子设备可以根据第一频率、初始缓存放置决策信息及转发路径中的传输时长响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,这样可以充分考虑缓存转发节点对于请求的聚合作用,避免确定的跨域流量总合中包含被聚合的请求对应的跨域流量,从而提高确定域流量总合的准确度,进而可以更加准确地确定跨域流量的总合最小时的目标缓存放置决策信息。
作为本发明实施例的一种实施方式,如图4所示,上述针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与所述转发路径的关系,确定所述接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径的步骤,可以包括:
S401,从所述缓存转发节点中选取一个缓存转发节点,作为待检测节点;
针对每个内容信息,由于命名数据网络包括的每个缓存转发节点都有可能转发用于获取该内容信息的请求,因此,电子设备可以从命名数据网络包括的缓存转发节点中选取一个缓存转发节点,作为待检测节点。
S402,针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径;
针对每个内容信息,为了确保存储有该内容信息的网络节点将该内容信息发送至待检测节点,电子设备可以根据转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与待检测节点之间的转发路径。
基于上述命名数据网络W2对应的例子,当待检测节点为网络节点1,且存储有内容信息的源节点为网络节点3时,电子设备可以根据转发关系信息,确定网络节点1与网络节点3之间的转发路径为(1-2-3)。
S403,根据所述初始缓存放置决策信息,确定所述转发路径中是否存在缓存有该内容信息的缓存转发节点;如果是,执行步骤S404;如果否,执行步骤S405。
针对每个内容信息,存储有该内容信息的源节点与待检测节点之间的转发路径中可能存在缓存有该内容信息的缓存转发节点。当存储有该内容信息的源节点与待检测节点之间的转发路径中存在缓存有该内容信息的缓存转发节点时,该缓存转发节点接收到用于获取该内容信息的请求后不会再将该请求转发到其他网络节点,而是将该内容信息发送至上一跳网络节点。
因此,在确定存储有该内容信息的源节点与待检测节点之间的转发路径之后,电子设备可以根据初始缓存放置决策信息,确定该转发路径中是否存在缓存有该内容信息的缓存转发节点。当转发路径中存在缓存有该内容信息的缓存转发节点时,电子设备可以执行步骤S404;当转发路径中不存在缓存有该内容信息的缓存转发节点时,电子设备可以执行步骤S405。
S404,将缓存有该内容信息的缓存转发节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径;
针对每个内容信息,当转发路径中存在缓存有该内容信息的缓存转发节点时,用于获取该内容信息的请求发送至缓存有该内容信息的缓存转发节点后不会再转发至其他网络节点。在这种情况下,电子设备可以将缓存有该内容信息的缓存转发节点与待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径。
S405,将存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径。
针对每个内容信息,当转发路径中不存在缓存有该内容信息的缓存转发节点时,用于获取该内容信息的请求发送将会发送至存储有源节点。在这种情况下,电子设备可以将存储有该内容信息的源节点与待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径。
S406,从所述缓存转发节点中选取一个未被选取过的缓存转发节点,作为待检测节点,并返回所述针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发的步骤,直至所述缓存转发节点中不存在未被选取过的缓存转发节点时,停止选取,得到每个缓存转发节点对应的目标转发路径。
针对每个内容信息,在确定待检测节点转发用于获取该内容信息的请求的目标转发路径后,电子设备可以从命名数据网络包括的缓存转发节点中选取一个未被选取过的缓存转发节点,作为新的待检测节点。
在选取新的待检测节点之后,电子设备可以返回执行上述针对每个内容信息,根据转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与待检测节点之间的转发路径的步骤,也就是返回上述步骤S402,确定新的待检测节点转发用于获取该内容信息的请求的目标转发路径,直至缓存转发节点中不存在未被选取过的缓存转发节点时,停止选取,得到每个缓存转发节点对应的目标转发路径。
可见,本发明实施例所提供的方案中,针对每个内容信息,电子设备可以通过上述方式确定接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径,这样可以准确地确定每个缓存转发节点对应的目标转发路径。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述针对每个内容信息,基于所述第一频率、所述初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率的步骤,可以包括:
针对第k个内容信息,根据如下所示公式(1),计算中间节点j接收的请求的聚合概率pjk
Figure BDA0002641371660000191
电子设备可以确定响应时延τjk,响应时延τjk也就是中间节点j发送用于获取第k个内容信息的请求的时间点与中间节点j接收到第k个内容信息的时间点之间的时长。
假设存储有第k个内容信息的源节点为网络节点i,那么,电子设备可以根据中间节点j与网络节点i之间的传输时长Tji,确定响应时延τjk=2Tji。其中,j∈N,i∈N,N为命名数据网络包括的网络节点的总数量,k∈C,C为内容信息的总数量。
在确定获取响应时延τji之后,电子设备可以根据响应时延τji和中间节点j针对第k个内容信息的第一频率
Figure BDA0002641371660000201
通过上述公式(1),计算中间中间节点j接收的请求的聚合概率pjk,其中,e自然常数。
可见,本发明实施例所提供的方案中,电子设备可以通过上述公式(1)计算每个中间节点接收的请求的聚合概率。这样,电子设备可以准确地确定每个中间节点接收的请求的聚合概率。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述针对每个内容信息,基于所述聚合概率及所述第一频率,确定每个中间节点的第二频率的步骤,可以包括:
根据如下所示公式(2),计算中间节点j针对第k个内容信息的第二频率
Figure BDA0002641371660000202
Figure BDA0002641371660000203
在得到中间节点j针对第k个内容信息的第一频率
Figure BDA0002641371660000204
及中间节点j针对第k个内容信息的请求的聚合概率pjk之后,电子设备可以确定,用于获取第k个内容信息的请求未被中间节点j聚合的概率为1-pjk,然后,电子设备根据上述公式(2),计算第一频率
Figure BDA0002641371660000205
与用于获取第k个内容信息的请求未被中间节点j聚合的概率1-pjk的乘积,作为中间节点j针对第k个内容信息的第二频率
Figure BDA0002641371660000206
可见,本发明实施例所提供的方案中,针对每个内容信息,电子设备可以根据上述公式(2)计算每个中间节点的第二频率。这样,电子设备可以准确地确定每个中间节点针对内容信息的第二频率。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述针对每个内容信息,根据所述源节点源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量的步骤,可以包括:
根据如下所示公式(3),计算源节点j1针对第k个内容信息的跨域流量
Figure BDA0002641371660000207
Figure BDA0002641371660000208
针对第k个内容信息,在确定每个中间节点的第二频率之后,电子设备可以确定第k个内容信息的源节点j1对应的网关针对第k个内容信息的第二频率的加和
Figure BDA0002641371660000209
这样,
Figure BDA00026413716600002010
也就可以表示预设时长内发送至源节点j1的第k个内容信息的请求的次数。然后,电子设备可以根据上述公式(3),计算
Figure BDA00026413716600002011
与第k个内容信息的数据量sk的乘积,得到源节点j1针对第k个内容信息的跨域流量
Figure BDA00026413716600002012
其中,j1∈G,G为命名数据网络中的源节点的总数量,源节点j1为第k个内容信息对应的源节点。
可见,本发明实施例所提供的方案中,针对每个内容信息,电子设备可以通过上述公式(3)计算该内容信息对应的跨域流量,这样,电子设备可以准确地确定每个内容信息对应的跨域流量。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述计算所有内容信息对应的跨域流量的总合的步骤,可以包括:
根据如下公式(4),计算所有内容信息对应的跨域流量的总合L:
Figure BDA0002641371660000211
在确定每个内容信息对应的跨域流量后,由于命名数据网络中存在多个源节点,且每个源节点均存储了多个内容信息,因此,电子设备可以根据上述公式(4),计算每个内容信息对应的跨域流量的总合L。其中,
Figure BDA0002641371660000212
为源节点j1接收到用于获取第k个内容信息的请求后,将第k个内容信息发送至源节点j1的上一跳网络节点时产生的跨域流量,也就是第k个内容信息对应的跨域流量,j1∈G,G为源节点的总数量,k∈C,C为内容信息的总数量。
在得到所有内容信息对应的跨域流量的总和L之后,电子设备通过启发式算法,确定跨域流量的总和L最小时的缓存放置决策信息minxL,作为目标缓存放置决策信息。其中,x表示缓存放置决策信息。
可见,本发明实施例所提供的方案中,电子设备可以根据上述公式(4)计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,这样,电子设备可以准确地确定所有内容信息对应的跨域流量的总合。
相应于上述命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法,本发明实施例还提供了一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定装置。下面对本发明实施例所提供的一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定装置进行介绍。
如图5所示,一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定装置,所述装置包括:
信息获取模块501,用于获取所述命名数据网络的初始缓存放置决策信息、各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长;
其中,所述缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,所述转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点。
目标路径确定模块502,用于针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与所述转发路径的关系,确定所述接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径;
第一频率确定模块503,用于针对每个内容信息,获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率;
其中,所述中间节点为所述目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点。
聚合概率确定模块504,用于针对每个内容信息,基于所述第一频率、所述初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率;
其中,所述响应时延为中间节点与该中间节点所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点之间的传输时长的2倍。
第二频率确定模块505,用于针对每个内容信息,基于所述聚合概率及所述第一频率,确定每个中间节点的第二频率;
其中,所述第二频率为所述中间节点转发请求的频率。
跨域流量确定模块506,用于针对每个内容信息,根据所述源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量;
目标决策信息确定模块507,用于计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,并根据启发式算法对所述初始缓存放置决策信息进行调整,确定所述总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。
可见,本发明实施例所提供的方案中,电子设备可以获取命名数据网络的初始缓存放置决策信息、各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长,其中,缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点;针对每个内容信息,根据转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与转发路径的关系,确定接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径;针对每个内容信息,获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率,其中,中间节点为目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点;针对每个内容信息,基于第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,其中,响应时延为中间节点与该中间节点所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点之间的传输时长的2倍;针对每个内容信息,基于聚合概率及第一频率,确定每个中间节点的第二频率,其中,第二频率为中间节点转发请求的频率;针对每个内容信息,根据源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量;计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,并根据启发式算法对初始缓存放置决策信息进行调整,确定总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。
针对每个内容信息,电子设备可以根据第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,这样可以充分考虑缓存转发节点对于请求的聚合作用,避免确定的跨域流量总合中包含被聚合的请求对应的跨域流量,从而提高确定域流量总合的准确度,进而提高确定目标缓存放置决策信息的准确度。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述目标路径确定模块502可以包括:
第一选取子模块(图5中未示出),用于从所述缓存转发节点中选取一个缓存转发节点,作为待检测节点;
路径确定子模块(图5中未示出),针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径;
检测子模块(图5中未示出),用于根据所述初始缓存放置决策信息,确定所述转发路径中是否存在缓存有该内容信息的缓存转发节点;
第一目标路径确定子模块(图5中未示出),用于如果存在缓存有该内容信息的缓存转发节点,将缓存有该内容信息的缓存转发节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径;
第二目标路径确定子模块(图5中未示出),用于如果未存在缓存有该内容信息的缓存转发节点,将存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径
第二选取子模块(图5中未示出),用于从所述缓存转发节点中选取一个未被选取过的缓存转发节点,作为待检测节点,并返回所述针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发的步骤,直至所述缓存转发节点中不存在未被选取过的缓存转发节点时,停止选取,得到每个缓存转发节点对应的目标转发路径。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述聚合概率确定模块504可以包括:
聚合概率确定子模块(图5中未示出),用于针对第k个内容信息,根据公式
Figure BDA0002641371660000231
Figure BDA0002641371660000232
计算中间节点j接收的请求的聚合概率pjk
其中,
Figure BDA0002641371660000233
为中间节点j针对第k个内容信息的第一频率,τjk为响应时延,τjk=2Ljk,Ljk为中间节点j与中间节点j所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点i之间的传输时长,j∈1,2,…N,i∈1,2,…N,N为所述命名数据网络包括的网络节点的总数量,k∈1,2,…C,C为内容信息的总数量。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述第二频率确定模块505可以包括:
第二频率确定子模块(图5中未示出),用于根据公式
Figure BDA0002641371660000241
计算中间节点j针对第k个内容信息的第二频率
Figure BDA0002641371660000242
作为本发明实施例的一种实施方式,上述跨域流量确定模块506可以包括:
跨域流量确定子模块(图5中未示出),用于根据公式
Figure BDA0002641371660000243
计算源节点j1针对第k个内容信息的跨域流量
Figure BDA0002641371660000244
其中,j1∈1,2,…G,G为所述命名数据网络中的源节点的总数量,源节点j1为第k个内容信息对应的源节点,
Figure BDA0002641371660000245
为源节点j1对应的网关针对第k个内容信息的第二频率,sk为第k个内容信息的数据量。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述目标决策信息确定模块507可以包括:
跨域流量总合确定子模块(图5中未示出),用于根据公式
Figure BDA0002641371660000246
计算所有内容信息对应的跨域流量的总合L。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图6所示,包括处理器601、通信接口602、存储器603和通信总线604,其中,处理器601,通信接口602,存储器603通过通信总线604完成相互间的通信,
存储器603,用于存放计算机程序;
处理器601,用于执行存储器603上所存放的程序时,实现上述任一实施例所述的命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法的步骤。
可见,本发明实施例提供的方案中,电子设备可以获取命名数据网络的初始缓存放置决策信息、各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长,其中,缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点;针对每个内容信息,根据转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与转发路径的关系,确定接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径;针对每个内容信息,获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率,其中,中间节点为目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点;针对每个内容信息,基于第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,其中,响应时延为中间节点与该中间节点所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点之间的传输时长的2倍;针对每个内容信息,基于聚合概率及第一频率,确定每个中间节点的第二频率,其中,第二频率为中间节点转发请求的频率;针对每个内容信息,根据源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量;计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,并根据启发式算法对初始缓存放置决策信息进行调整,确定总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。
针对每个内容信息,电子设备可以根据第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,这样可以充分考虑缓存转发节点对于请求的聚合作用,避免确定的跨域流量总合中包含被聚合的请求对应的跨域流量,从而提高确定域流量总合的准确度,进而提高确定目标缓存放置决策信息的准确度。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法的步骤。
可见,本发明实施例提供的方案中,计算机可读存储介质内存储的计算机程序被处理器执行时,可以获取命名数据网络的初始缓存放置决策信息、各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长,其中,缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点;针对每个内容信息,根据转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与转发路径的关系,确定接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径;针对每个内容信息,获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率,其中,中间节点为目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点;针对每个内容信息,基于第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,其中,响应时延为中间节点与该中间节点所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点之间的传输时长的2倍;针对每个内容信息,基于聚合概率及第一频率,确定每个中间节点的第二频率,其中,第二频率为中间节点转发请求的频率;针对每个内容信息,根据源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量;计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,并根据启发式算法对初始缓存放置决策信息进行调整,确定总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。
针对每个内容信息,电子设备可以根据第一频率、初始缓存放置决策信息及响应时延,确定每个中间节点接收的请求的聚合概率,这样可以充分考虑缓存转发节点对于请求的聚合作用,避免确定的跨域流量总合中包含被聚合的请求对应的跨域流量,从而提高确定域流量总合的准确度,进而提高确定目标缓存放置决策信息的准确度。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非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作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定方法,其特征在于,所述命名数据网络包括多个缓存转发节点及多个源节点,所述方法包括:
获取所述命名数据网络的初始缓存放置决策信息、各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长,其中,所述缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,所述转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点;
针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与所述转发路径的关系,确定所述接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径;
针对每个内容信息,获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率,其中,所述中间节点为所述目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点;
针对第k个内容信息,根据公式
Figure FDA0003106640290000011
计算中间节点j接收的请求的聚合概率pjk;其中,
Figure FDA0003106640290000012
为中间节点j针对第k个内容信息的第一频率,τjk为响应时延,τjk=2Ljk,Ljk为中间节点j与中间节点j所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点i之间的传输时长,j∈1,2,…N,i∈1,2,…N,N为所述命名数据网络包括的网络节点的总数量,k∈1,2,…C,C为内容信息的总数量;
根据公式
Figure FDA0003106640290000013
计算中间节点j针对第k个内容信息的第二频率
Figure FDA0003106640290000014
针对每个内容信息,根据所述源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量;
计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,并根据启发式算法对所述初始缓存放置决策信息进行调整,确定所述总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与所述转发路径的关系,确定所述接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径的步骤,包括:
从所述缓存转发节点中选取一个缓存转发节点,作为待检测节点;
针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径;
根据所述初始缓存放置决策信息,确定所述转发路径中是否存在缓存有该内容信息的缓存转发节点;
如果存在缓存有该内容信息的缓存转发节点,将缓存有该内容信息的缓存转发节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径;
如果未存在缓存有该内容信息的缓存转发节点,将存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径;
从所述缓存转发节点中选取一个未被选取过的缓存转发节点,作为待检测节点,并返回所述针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发的步骤,直至所述缓存转发节点中不存在未被选取过的缓存转发节点时,停止选取,得到每个缓存转发节点对应的目标转发路径。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对每个内容信息,根据所述源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量的步骤,包括:
根据公式
Figure FDA0003106640290000021
计算源节点j1针对第k个内容信息的跨域流量
Figure FDA0003106640290000024
其中,j1∈1,2,…G,G为所述命名数据网络中的源节点的总数量,源节点j1为第k个内容信息对应的源节点,
Figure FDA0003106640290000022
为源节点j1对应的网关针对第k个内容信息的第二频率,sk为第k个内容信息的数据量。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述计算所有内容信息对应的跨域流量的总合的步骤,包括:
根据公式
Figure FDA0003106640290000023
计算所有内容信息对应的跨域流量的总合L。
5.一种命名数据网络的缓存放置决策信息的确定装置,其特征在于,所述命名数据网络包括多个缓存转发节点及多个源节点,所述装置包括:
信息获取模块,用于获取所述命名数据网络的初始缓存放置决策信息、各个网络节点之间的转发关系信息、各个内容信息的数据量及各个网络节点之间的传输时长,其中,所述缓存放置决策信息表示内容信息与缓存转发节点之间的缓存关系,所述转发关系信息表示每个缓存转发节点将请求转发至其他网络节点时经过的下一跳网络节点;
目标路径确定模块,用于针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点之间的转发路径,并根据初始缓存放置决策信息确定缓存有该内容信息的缓存转发节点,基于该缓存转发节点与所述转发路径的关系,确定所述接收用于获取该内容信息的请求的缓存转发节点转发该请求的目标转发路径;
第一频率确定模块,用于针对每个内容信息,获取每个边缘节点接收该内容信息对应的请求的频率,并根据接收请求的边缘节点所对应的目标转发路径,确定该目标转发路径中每个中间节点接收其他节点发送的该请求的频率,作为第一频率,其中,所述中间节点为所述目标转发路径中除存储有该内容信息的网络节点以外的网络节点;
聚合概率确定模块,用于针对第k个内容信息,根据公式
Figure FDA0003106640290000031
计算中间节点接收的请求的聚合概率pjk;其中,
Figure FDA0003106640290000032
为中间节点j针对第k个内容信息的第一频率,τjk为响应时延,τjk=2Ljk,Ljk为中间节点j与中间节点j所对应的目标转发路径中存储有该内容信息的网络节点i之间的传输时长,j∈1,2,…N,i∈1,2,…N,N为所述命名数据网络包括的网络节点的总数量,k∈1,2,…C,C为内容信息的总数量;
第二频率确定模块,用于根据公式
Figure FDA0003106640290000033
计算中间节点j针对第k个内容信息的第二频率
Figure FDA0003106640290000034
跨域流量确定模块,用于针对每个内容信息,根据所述源节点对应的网关的第二频率及该内容信息的数据量,确定该内容信息对应的跨域流量;
目标决策信息确定模块,用于计算所有内容信息对应的跨域流量的总合,并根据启发式算法对所述初始缓存放置决策信息进行调整,确定所述总合最小时的缓存放置决策信息,作为目标缓存放置决策信息。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述目标路径确定模块包括:
第一选取子模块,用于从所述缓存转发节点中选取一个缓存转发节点,作为待检测节点;
路径确定子模块,针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径;
检测子模块,用于根据所述初始缓存放置决策信息,确定所述转发路径中是否存在缓存有该内容信息的缓存转发节点;
第一目标路径确定子模块,用于如果存在缓存有该内容信息的缓存转发节点,将缓存有该内容信息的缓存转发节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径;
第二目标路径确定子模块,用于如果未存在缓存有该内容信息的缓存转发节点,将存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发路径确定为目标转发路径;
第二选取子模块,用于从所述缓存转发节点中选取一个未被选取过的缓存转发节点,作为待检测节点,并返回所述针对每个内容信息,根据所述转发关系信息,确定存储有该内容信息的源节点与所述待检测节点之间的转发的步骤,直至所述缓存转发节点中不存在未被选取过的缓存转发节点时,停止选取,得到每个缓存转发节点对应的目标转发路径。
7.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
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