CN114339941B - 基于簇划分的机会网络路由方法 - Google Patents

Abstract

基于簇划分的机会网络路由方法，属于机会网络领域。解决了现有机会网络路由方法存在网络资源利用率差的缺陷。本发明方法包括中继节点选择、以及消息转发过程，先利用分簇原则对网络中的节点进行有效分簇、再设置节点i上所携带消息m的初始副本数，将节点i作为源节点与节点j相遇，确定节点j是否为节点i所携带消息m的目的节点，若是将节点i所携带消息m递交给节点j，若否则判断节点j是否可作为中继节点，若可作为中继节点则将消息m转发给节点j后进行下一轮消息传递，若不可作为中继节点，则更新节点i所相遇的节点，进行下一轮消息传递。本发明主要用于通信技术领域。

Description

基于簇划分的机会网络路由方法

技术领域

本发明属于机会网络领域。

背景技术

随着移动智能设备与通信技术的快速发展，机会网络的研究也受到国内外研究人员越来越多的关注。与传统网络相比，机会网络具有动态的网络拓扑、有限的网络资源、节点之间不存在完整的端到端路径等特性。机会网络通常利用节点不断移动所创造的相遇机会实现消息的传输。为了保障消息的传输递交率并降低消息的传输时延，在机会网络中通常采用多副本的路由方法来传输消息。然而，任意的复制消息又会使网络中的资源被迅速耗尽，从而影响网络的整体性能。因此，面向机会网络设计一种高效的路由方法使得网络能够获取较好的性能是亟需解决的关键问题之一。

目前国内外研究人员已面向机会网络提出了大量的路由方法，例如Epidemic路由方法，该方法是一种基于洪泛的路由方法，当网络中两个节点相遇时，节点交换彼此没有的消息。喷雾等待路由方法不同于Epidemic路由方法，它事先限定网络中消息的副本数量，只进行有限次的复制转发。除此之外，Wu等人还提出了一种An adaptive multiple spray-and-wait routing algorithm based on social circles in delay tolerant networks方法，该方法首先对网络中的节点构建社交圈。在喷雾阶段，根据携带消息的节点是否在目的节点的社交圈来选择不同的策略转发消息。如果携带消息的节点在目的节点社交圈中，采用基于递交预测的路由转发策略；如果携带消息的节点不在目的节点的社交圈中，采用基于地理信息的路由转发策略。在等待阶段有选择地多次喷雾消息，并根据传递的可预测性确定适当数量的冗余消息副本。该方法能够可以提升消息的递交率并降低时延，但该算法没考虑如何设置消息的初始副本数，除此之外该算法也没考虑当节点缓存溢出时如何确定消息的丢弃顺序，导致存在网络资源利用率差的缺陷，因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明目的是为了解决现有机会网络路由方法存在网络资源利用率差的缺陷，本发明提供了一种基于簇划分的机会网络路由方法。

基于簇划分的机会网络路由方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、根据分簇原则对网络中的节点进行分簇，每个节点对应一个簇，任意两个簇中包含节点的个数相同或不同；

步骤二、网络中任意节点i作为源节点时，设置其节点i上所携带消息m的初始副本数；其中，消息m中含有目的节点的标识；i为节点的编号；

步骤三、节点i与节点j相遇后，根据消息m中含有目的节点的标识判断节点i中消息m的目的节点是否为j，结果为是，执行步骤四，结果为否，执行步骤七；j为节点的编号；

步骤四、判断节点j是否溢出，结果为是，执行步骤五，结果为否，执行步骤六；

步骤五、丢弃节点j中的消息，执行步骤六；

步骤六、将节点i中消息m递交给节点j，结束；

步骤七、判断节点i中消息m的当前副本数是否大于1，结果为是，执行步骤八，结果为否，执行步骤九；

步骤八、根据节点i与消息m所对应的目的节点d的簇的关系，判断节点j是否作为中继节点，判断结果为是，执行步骤九，判断结果为否，执行步骤十二；

步骤九、判断节点j是否溢出，结果为是，执行步骤十，结果为否，执行步骤十一；

步骤十、丢弃节点j中的消息，执行步骤十一；

步骤十一、将节点i中消息m转发给节点j，执行步骤十三；

步骤十二、节点i中消息m转发失败，此时，更新节点j的编号，将节点j的编号取其他未转发过消息m的节点编号，执行步骤三；

步骤十三、节点i中消息m转发成功，此时，将节点j的编号赋值给节点i，再将节点j的编号取其他未转发过消息m的节点编号，执行步骤三。

本发明带来的有益效果是：

本发明所述的基于簇划分的机会网络路由方法，包括中继节点选择、以及消息转发过程，本发明利用分簇原则对网络中的节点进行有效分簇、且能够灵活设置节点i上所携带消息m的初始副本数，有效的利用网络中的资源，保证消息传递成功率，在中继节点的选择上，根据节点i与消息m所对应的目的节点d的簇的关系对中继节点选择，保证了资源的合理利用，在消息转发过程中，均考虑了中继节点或目的节点的溢出情况，保证消息转发或递交成功，提高了消息传递的成功率，进一步优化了网络性能，且在这个消息传递的过程中，无论消息是否转发成功，该消息传递的过程中相遇的两个节点进行更新，使其进行下一轮的消息传递，优化网络节点性能，进一步提高网络资源利用率。

附图说明

图1是本发明所述基于簇划分的机会网络路由方法的原理示意图；

图2是机会网络中各节点与簇的关系图。

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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

具体实施方式一、参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的基于簇划分的机会网络路由方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一、根据分簇原则对网络中的节点进行分簇，每个节点对应一个簇，任意两个簇中包含节点的个数相同或不同；

步骤二、网络中任意节点i作为源节点时，设置其节点i上所携带消息m的初始副本数；其中，消息m中含有目的节点的标识；i为节点的编号；

步骤三、节点i与节点j相遇后，根据消息m中含有目的节点的标识判断节点i中消息m的目的节点是否为j，结果为是，执行步骤四，结果为否，执行步骤七；j为节点的编号；

步骤四、判断节点j是否溢出，结果为是，执行步骤五，结果为否，执行步骤六；

步骤五、丢弃节点j中的消息，执行步骤六；

步骤六、将节点i中消息m递交给节点j，结束；

步骤七、判断节点i中消息m的当前副本数是否大于1，结果为是，执行步骤八，结果为否，执行步骤九；

步骤八、根据节点i与消息m所对应的目的节点d的簇的关系，判断节点j是否作为中继节点，判断结果为是，执行步骤九，判断结果为否，执行步骤十二；

步骤九、判断节点j是否溢出，结果为是，执行步骤十，结果为否，执行步骤十一；

步骤十、丢弃节点j中的消息，执行步骤十一；

步骤十一、将节点i中消息m转发给节点j，执行步骤十三；

步骤十二、节点i中消息m转发失败，此时，更新节点j的编号，将节点j的编号取其他未转发过消息m的节点编号，执行步骤三；

步骤十三、节点i中消息m转发成功，此时，将节点j的编号赋值给节点i，再将节点j的编号取其他未转发过消息m的节点编号，执行步骤三。

以图2所示为例，假设网络中有10个节点，图2中根据分簇方法对网络的节点进行分簇。

本发明方法可总结为，先利用分簇原则对网络中的节点进行有效分簇、再设置节点i上所携带消息m的初始副本数，将节点i作为源节点与节点j相遇，确定节点j是否为节点i所携带消息m的目的节点，若是将节点i所携带消息m递交给节点j，若否则判断节点j是否可作为中继节点，若可作为中继节点则将消息m转发给节点j后进行下一轮消息传递，若不可作为中继节点，则更新节点i所相遇的节点，进行下一轮消息传递。

本实施方式所述的基于簇划分的机会网络路由方法，包括中继节点选择、以及消息转发过程，本发明利用分簇原则对网络中的节点进行有效分簇、且能够灵活设置节点i上所携带消息m的初始副本数，有效的利用网络中的资源，保证消息传递成功率，在中继节点的选择上，根据节点i与消息m所对应的目的节点d的簇的关系对中继节点选择，保证了资源的合理利用，在消息转发过程中，均考虑了中继节点或目的节点的溢出情况，保证消息转发或递交成功，提高了消息传递的成功率，进一步优化了网络性能，且在这个消息传递的过程中，无论消息是否转发成功，该消息传递的过程中相遇的两个节点进行更新，使其进行下一轮的消息传递，优化网络节点性能，进一步提高网络资源利用率。

进一步的，步骤一中、分簇原则为：

对于网络中任意节点i和节点j，计算节点j相对于节点i的簇值cluster(i,j)，当cluster(i,j)大于预设分簇阈值θ，则将节点j加入到节点i的簇中。

具体应用时，θ取值为正实数。

更进一步的，

cluster(i,j)＝λ₁×Numencounter(i,j)+λ₂×Encounter(i,j)+λ₃×D_i(j)(公式一)；

其中，

Numencounter(i,j)为节点i和节点j相遇的相同节点个数；

Encounter(i,j)为节点i和节点j之间的相遇次数；

D_i(j)为节点i转发消息给节点j的次数；

λ₁、λ₂、λ₃均为调节系数，且λ₁+λ₂+λ₃＝1。

本优选实施方式中，在分簇的过程中不仅考虑了节点之间的相遇的相同节点个数，还考虑了节点之间的相遇次数以及节点之间转发消息的次数，使得那些节点之间相遇次数较多或者节点之间转发消息的次数相对较多的节点也能被分配到同一个簇中。

更进一步的，步骤二中，设置消息m在节点i上的初始副本数的实现方式为：

其中，InitNum(m)为初始副本数；

表示向下取整；

K为正整数；

Pd_m(i,d)为节点i中的消息m被成功递交到目的节点d的成功率；

Sc(i,d)为节点i中的消息m被成功递交到目的节点d的次数；

Tc(i,d)为节点i上所携带的所有消息中，目的节点为d的消息的个数。

本优选实施方式中，基于源节点所产生的消息被成功递交到目的节点的成功率设置消息的初始副本数，能够有效根据递交情况增加或减少消息的副本数量，使得在保障消息递交成功率的基础上还能有效的利用网络中的资源。

更进一步的，步骤四和步骤九中，判断节点j是否溢出的实现方式均为：

确定节点j的剩余缓存是否大于消息m本身所占的缓存，当结果为是，则判定节点j非溢出，结果为否，则判定节点j溢出。

更进一步的，步骤五和步骤十中，丢弃节点j中的消息的实现方式均为：

计算节点j上所携带的所有消息的丢弃值；且存在以下两种情况：

当存在节点j中目的节点不在节点j的簇中的消息时，则优先丢弃节点j中目的节点不在节点j的簇中的消息；并从节点j中目的节点不在节点j的簇中的各消息中，按丢弃值由大到小的顺序进行丢弃消息，直至节点j的剩余缓存大于消息m本身所占的缓存停止丢弃，若节点j中目的节点不在节点j的簇中的所有消息均被丢弃完成后，节点j的剩余缓存仍小于消息m本身所占的缓存，则继续从节点j中目的节点在节点j的簇中的各消息中，按丢弃值由大到小的顺序进行丢弃消息，直至节点j的剩余缓存大于消息m本身所占的缓存停止丢弃；

当不存在节点j中目的节点不在节点j的簇中的消息时，从节点j中目的节点在节点j的簇中的各消息中，按丢弃值由大到小的顺序进行丢弃消息，直至节点j的剩余缓存大于消息m本身所占的缓存停止丢弃。

本优选实施方式在具体应用时，考虑了当节点缓存溢出时如何确定消息的丢弃顺序，对消息进行合理丢弃，进一步优化网络资源。

更进一步的，各消息的丢弃值的计算方式为：

其中，

ω(m′)为消息m′的丢弃值；

TTL(m′)为消息m′的剩余可用时间；

Size(m′)为消息m′的大小；

Num(m′)为消息m′的副本数；

β₁、β₂、β₃均为调节系数，且β₁+β₂+β₃＝1。

本优选实施方式中，在缓存管理过程中，不但考虑了节点之间的分簇关系，还考虑了消息的剩余可用时间、消息大小、消息副本数等多个属性，避免仅通过单一属性不能实现网络性能的全局优化。

更进一步的，步骤八中，根据节点i与消息m所对应的目的节点d的簇的关系，判断节点j是否作为中继节点的实现方式为：

步骤八一、判断节点i是否在目的节点d的簇中，结果为是，执行步骤八二，结果为否，执行步骤八三；

步骤八二、判断P_j(m)是否大于P_i(m)，结果为是，则选定节点j作为中继节点，结果为否，则确定节点j无法作为中继节点，执行步骤十二；且

其中，

P_j(m)为节点j将消息m转发给目的节点d的概率；

P_i(m)为节点i将消息m转发给目的节点d的概率；

D_i(d)为节点i转发消息给节点d的次数；

D_i(T)为节点i转发消息的总次数。

步骤八三、判断W_j(m)是否大于W_i(m)，结果为是，则选定节点j作为中继节点，结果为否，确定节点j无法作为中继节点，执行步骤十二；且

其中，

W_i(m)为节点i携带消息m的权重；

W_j(m)为节点j携带消息m的权重；

distance(i,d)为节点i与目的节点d之间的距离；

distance(j,d)为节点j与目的节点d之间的距离；

speed(i)为节点i的移动速度；

speed(j)为节点j的移动速度；

rebuffer(i)为节点i的剩余缓存大小；

rebuffer(j)为节点j的剩余缓存大小；

α₁、α₂、α₃均为调节系数，且α₁+α₂+α₃＝1。

更进一步的，

当P_j(m)大于P_i(m)，且选定节点j作为中继节点后，步骤十一中，将节点i中消息m转发给节点j的副本数为：

当W_j(m)大于W_i(m)，且选定节点j作为中继节点后，步骤十一中，将节点i中消息m转发给节点j的副本数为：

其中，Num_i(m)为节点i上携带消息m的副本数。

更进一步的，步骤十一中，将节点i中消息m转发给节点j的实现方式为：

当rabuffer(i)大于阈值ξ，将节点i中消息m转发给节点j后，节点i中仍然保留消息m；

当rabuffer(i)小于或等于阈值ξ，将节点i中消息m转发给节点j后，删除节点i中所保留的消息m；

所述

其中，

rabuffer(i)为节点i的缓存使用率；

rebuffer(i)为节点i的剩余缓存大小；

tobuffer(i)为节点i总的缓存大小。

本优选实施具体应用时，ξ为小于0.6的实数。

更进一步的，步骤六中，将节点i中消息m递交给节点j的实现方式为：将节点i中消息m从节点i中移除后，递交至节点j。

本发明具体实施方式一还具有的其它优点为：

(1)该方法在分簇的过程中不仅考虑了节点之间的共同相遇的节点个数，还考虑了节点之间的相遇次数以及节点之间转发消息的次数，使得那些节点之间相遇次数较多或者节点之间转发消息的次数相对较多的节点也能被分配到同一个簇中。

(2)基于源节点所产生的消息被成功递交到目的节点的成功率设置消息的初始副本数，能够有效根据递交情况增加或减少消息的副本数量，使得在保障消息递交成功率的基础上还能有效的利用网络中的资源。

(3)在缓存管理过程中，不但考虑了节点之间的分簇关系，还考虑了消息的剩余可用时间、消息大小、消息副本数等多个属性，避免仅通过单一属性不能实现网络性能的全局优化。

原理分析：

本发明提出一种基于簇划分的机会网络路由方法，该方法首先根据网络中节点之间的共同相遇的节点个数、节点之间的相遇次数以及节点之间转发消息的次数对网络中的节点进行分簇。

当源节点产生消息时，基于源节点所产生的消息被成功递交到目的节点的成功率设置消息的初始副本数。

在消息传输过程中，对于任意消息m，如果节点所携带消息m的副本数大于1，则执行喷雾转发策略。

在执行喷雾转发策略过程中，如果携带消息m的节点在消息m的目的节点的簇中，则根据节点将消息转发给目的节点的概率来确定选择哪个节点作为中继节点，以及分配给中继节点的副本数。如果携带消息m的节点不在消息m的目的节点的簇中，则根据节点到目的节点的距离、节点的移动速度，节点的缓存等属性确定选择哪个节点作为中继节点，以及分配给中继节点的副本数。

如果节点所携带的消息m的副本数等于1，则执行等待转发策略。

在执行等待转发策略过程中，计算携带消息m的节点的缓存使用率。如果该缓存使用率大于事先设定的缓存使用率阈值。则将消息转发给节点所相遇的节点，携带消息的节点仍然保留此消息。如果该缓存使用率小于事先设定的缓存使用率阈值，则将消息转发给相遇节点后，并删除自身所保留的消息。当节点缓存溢出时，优先丢弃目的节点不在携带消息的节点的簇中的消息。如果有多个消息的目的节点都不在携带消息节点的簇中，基于消息的剩余可用时间、消息大小、消息副本数来选择要丢弃的消息。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (8)

1.基于簇划分的机会网络路由方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一、根据分簇原则对网络中的节点进行分簇，每个节点对应一个簇，任意两个簇中包含节点的个数相同或不同；

步骤二、网络中任意节点i作为源节点时，设置其节点i上所携带消息m的初始副本数；其中，消息m中含有目的节点的标识；i为节点的编号；

步骤三、节点i与节点j相遇后，根据消息m中含有目的节点的标识判断节点i中消息m的目的节点是否为j，结果为是，执行步骤四，结果为否，执行步骤七；j为节点的编号；

步骤四、判断节点j是否溢出，结果为是，执行步骤五，结果为否，执行步骤六；

步骤五、丢弃节点j中的消息，执行步骤六；

步骤六、将节点i中消息m递交给节点j，结束；

步骤七、判断节点i中消息m的当前副本数是否大于1，结果为是，执行步骤八，结果为否，执行步骤九；

步骤八、根据节点i与消息m所对应的目的节点d的簇的关系，判断节点j是否作为中继节点，判断结果为是，执行步骤九，判断结果为否，执行步骤十二；

步骤九、判断节点j是否溢出，结果为是，执行步骤十，结果为否，执行步骤十一；

步骤十、丢弃节点j中的消息，执行步骤十一；

步骤十一、将节点i中消息m转发给节点j，执行步骤十三；

步骤十二、节点i中消息m转发失败，此时，更新节点j的编号，将节点j的编号取其他未转发过消息m的节点编号，执行步骤三；

步骤十三、节点i中消息m转发成功，此时，将节点j的编号赋值给节点i，再将节点j的编号取其他未转发过消息m的节点编号，执行步骤三；

步骤二中，设置消息m在节点i上的初始副本数的实现方式为：

其中，InitNum(m)为初始副本数；

K为正整数；

Pd_m(i,d)为节点i中的消息m被成功递交到目的节点d的成功率；

Sc(i,d)为节点i中的消息m被成功递交到目的节点d的次数；

Tc(i,d)为节点i上所携带的所有消息中，目的节点为d的消息的个数；

步骤五和步骤十中，丢弃节点j中的消息的实现方式均为：

计算节点j上所携带的所有消息的丢弃值；且存在以下两种情况：

当存在节点j中目的节点不在节点j的簇中的消息时，则优先丢弃节点j中目的节点不在节点j的簇中的消息；并从节点j中目的节点不在节点j的簇中的各消息中，按丢弃值由大到小的顺序进行丢弃消息，直至节点j的剩余缓存大于消息m本身所占的缓存停止丢弃，若节点j中目的节点不在节点j的簇中的所有消息均被丢弃完成后，节点j的剩余缓存仍小于消息m本身所占的缓存，则继续从节点j中目的节点在节点j的簇中的各消息中，按丢弃值由大到小的顺序进行丢弃消息，直至节点j的剩余缓存大于消息m本身所占的缓存停止丢弃；

当不存在节点j中目的节点不在节点j的簇中的消息时，从节点j中目的节点在节点j的簇中的各消息中，按丢弃值由大到小的顺序进行丢弃消息，直至节点j的剩余缓存大于消息m本身所占的缓存停止丢弃。

2.根据权利要求1所述的基于簇划分的机会网络路由方法，其特征在于，步骤一中、分簇原则为：

对于网络中任意节点i和节点j，计算节点j相对于节点i的簇值cluster(i,j)，当cluster(i,j)大于预设分簇阈值θ，则将节点j加入到节点i的簇中。

3.根据权利要求2所述的基于簇划分的机会网络路由方法，其特征在于，

cluster(i,j)＝λ₁×Numencounter(i,j)+λ₂×Encounter(i,j)+λ₃×D_i(j) (公式一)；

其中，

Numencounter(i,j)为节点i和节点j相遇的相同节点个数；

Encounter(i,j)为节点i和节点j之间的相遇次数；

D_i(j)为节点i转发消息给节点j的次数；

λ₁、λ₂、λ₃均为调节系数，且λ₁+λ₂+λ₃＝1。

4.根据权利要求1所述的基于簇划分的机会网络路由方法，其特征在于，步骤四和步骤九中，判断节点j是否溢出的实现方式均为：

确定节点j的剩余缓存是否大于消息m本身所占的缓存，当结果为是，则判定节点j非溢出，结果为否，则判定节点j溢出。

5.根据权利要求1所述的基于簇划分的机会网络路由方法，其特征在于，各消息的丢弃值的计算方式为：

其中，

ω(m′)为消息m′的丢弃值；

TTL(m′)为消息m′的剩余可用时间；

Size(m′)为消息m′的大小；

Num(m′)为消息m′的副本数；

β₁、β₂、β₃均为调节系数，且β₁+β₂+β₃＝1。

6.根据权利要求1所述的基于簇划分的机会网络路由方法，其特征在于，步骤八中，根据节点i与消息m所对应的目的节点d的簇的关系，判断节点j是否作为中继节点的实现方式为：

步骤八一、判断节点i是否在目的节点d的簇中，结果为是，执行步骤八二，结果为否，执行步骤八三；

步骤八二、判断P_j(m)是否大于P_i(m)，结果为是，则选定节点j作为中继节点，结果为否，则确定节点j无法作为中继节点，执行步骤十二；且

其中，

P_j(m)为节点j将消息m转发给目的节点d的概率；

P_i(m)为节点i将消息m转发给目的节点d的概率；

D_i(d)为节点i转发消息给节点d的次数；

D_i(T)为节点i转发消息的总次数；

步骤八三、判断W_j(m)是否大于W_i(m)，结果为是，则选定节点j作为中继节点，结果为否，确定节点j无法作为中继节点，执行步骤十二；且

其中，

W_i(m)为节点i携带消息m的权重；

W_j(m)为节点j携带消息m的权重；

distance(i,d)为节点i与目的节点d之间的距离；

distance(j,d)为节点j与目的节点d之间的距离；

speed(i)为节点i的移动速度；

speed(j)为节点j的移动速度；

rebuffer(i)为节点i的剩余缓存大小；

rebuffer(j)为节点j的剩余缓存大小；

α₁、α₂、α₃均为调节系数，且α₁+α₂+α₃＝1。

7.根据权利要求6所述的基于簇划分的机会网络路由方法，其特征在于，

当P_j(m)大于P_i(m)，且选定节点j作为中继节点后，步骤十一中，将节点i中消息m转发给节点j的副本数为：

当W_j(m)大于W_i(m)，且选定节点j作为中继节点后，步骤十一中，将节点i中消息m转发给节点j的副本数为：

其中，Num_i(m)为节点i上携带消息m的副本数。

8.根据权利要求1所述的基于簇划分的机会网络路由方法，其特征在于，步骤十一中，将节点i中消息m转发给节点j的实现方式为：

当rabuffer(i)大于阈值ξ，将节点i中消息m转发给节点j后，节点i中仍然保留消息m；

当rabuffer(i)小于或等于阈值ξ，将节点i中消息m转发给节点j后，删除节点i中所保留的消息m；

所述

其中，

rabuffer(i)为节点i的缓存使用率；

rebuffer(i)为节点i的剩余缓存大小；

tobuffer(i)为节点i总的缓存大小。

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