1.命名数据网络中一种基于流行度预测的协作缓存方法,其特征在于,包括以下步骤:
101、流行度预测:根据命名数据网络中内容被访问的频率以及内容到请求端的距离,对内容进行流行度预测,得出未来流行度高的内容和流行度低的内容;把每个节点的缓存空间划分成两部分x和(c-x),(c-x)用来缓存高流行度的内容,x用来缓存低流行度的内容;
步骤101对内容进行流行度预测包括:计算在下一个计数周的流行度P(Tn+1)的:
其中P(Tn)表示请求内容当前的流行度,Haverage是在一个周期内数据每次被访问的平均跳数,Rcount表示命中节点中该内容被请求的次数,Tn表示命中内容当前计数周期,α是调节常数,ΔP表示当前周期的预测流行度值和上一周期流行度的差值,ΔP=P(Tn+1)-P(Tn),若ΔP>0,表明内容处于流行度上升阶段,缓存时在返回路径上每个节点都缓存;若ΔP<0,表明该内容处于流行度下降阶段,在返回路径上和其他节点协作缓存;
102、对步骤101中流行度高的内容在返回路径上所有节点都缓存一个备份,而流行度低的内容在返回路径节点邻域上综合状态最优的节点进行协作缓存,只缓存单一备份,具体包括:(1)当请求的内容k在网内节点或服务器端命中后,根据自身当前的流行度P(Tn)和兴趣包附给的转发跳数以及请求内容在命中节点被请求的次数计算出未来的流行趋势P(Tn+1),再得出ΔP的正负;
(2)若ΔP>0,内容k在返回路径上的所有节点进行存储,且不能超过节点存储划分出的c-x容量;如果节点缓存空间c-x已满,则启用单个节点内的缓存替换策略LRU;
(3)data k若处于流行度下降期,首先找出路径上最大综合状态值CoP(v)对应的节点,若有该内容k,说明在路由期间已经有其他节点请求过相同内容,并且根据缓存策略把data k存储在该点,此时直接丢弃;若没有该内容则和其表中的临近节点CoP(v)n值做比较,CoP(v)n表示第n个临近节点的综合状态值,找出CoP(v)最大值,存于对应节点。
2.根据权利要求1所述的命名数据网络中一种基于流行度预测的协作缓存方法,其特征在于,步骤101中流行度的预测除了考虑内容在单个节点内被访问的次数Rcount,还考虑被用户请求时的平均跳数Haverage,通过设定计数周期T来记录周期内被访问的次数Rcount,通过兴趣包来记录每次请求命中的跳数,这样考虑内容在节点的本地流行度和在整个网络中的缓存位置远近,预测下一个周期的流行度。
3.根据权利要求1所述的命名数据网络中一种基于流行度预测的协作缓存方法,其特征在于,整个网络中存在三种存储方式:每个节点存储高流行度内容的存储空间(c-x);每个节点存储低流行度内容的存储空间x;服务器存储原始数据备份的存储空间。
4.根据权利要求1所述的命名数据网络中一种基于流行度预测的协作缓存方法,其特征在于,步骤102中流行度低的内容在返回路径节点邻域上节点的综合状态值用CoP(v)来表示,设当前节点PIT中各个内容名字对应接口数量为Dname1,Dname2…,Dname n,那么总的请求接口数为Dtotal(v)=Dname1+Dname2+…Dname n,当前接口数可以直接反映节点被请求的速率,C(v)表述各个节点的连接性,公式如下:CoP(v)值越大,表示该点连接性能好的前提下被访问的速率越慢。