[发明专利]一种面向内容中心的智能光网络交换装置和边缘缓存方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种面向内容中心的智能光网络交换装置和边缘缓存方法，属于光通信网络技术领域。

背景技术

随着技术的进步和互联网应用的普及，硬件互联的需求已经退而为次，信息共享成为网络互联的首要目标，内容服务成为网络服务的主体。目前，网络应用的主体已经转向文字信息和视频等内容。在此前提下，用户并不关心内容具体的存放位置，而是关心内容的传送速度和传送质量，以及网络是否安全。在目前的互联网架构下。我们仍然是根据主机地址进行信息内容的检索和传送。这样做并不能适应上层应用的变化。

为了适应这种需求的变化，美国学术界率先提出了面向内容的网络体系架构。目前国外学术界关于内容中心体系的研究项目很多，主要包括美国伯克利大学RAD实验室提出的“面向数据的网络体系架构”(DONA)、美国卡内基梅隆大学的“面向数据传输”(DOT)等项目，这些项目大多数采用了网络命名内容(NNC)的方式。在现有光网络中引入内容为中心的思想，意味着淡化传统的端到端模式，以内容作为建立光路的依据。内容中心网络具有一个突出的技术特征，即中间缓存机制，可以实现在一定缓存策略基础上将网络中的高频率传送内容缓存在中间交换节点，节省多次传送带来的网络带宽占用，从而大幅度提高网络传输效率，带来更短的网络平均传送延时和更好的终端用户体验。

目前，针对光网络的内容中心研究尚处于起步阶段。基于光网络的内容中心网络可以有效控制光骨干网流量，将大规模频繁被请求的数据传送控制在比边缘光网络的范围，从而有效减轻核心网负荷，减少用户请求业务的平均传送时延，显著提升边缘用户的用户体验。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向内容中心的智能光网络交换装置和边缘缓存方法。该装置针对在智能光网络中需要域间建路并传送资源的情况，在智能光网络的管控平面之上进行补充，可实现资源在沿路域的下路缓存与重定向传送的过程。域内建路并不在本发明的讨论范围之内。该方法适用于高并发业务量的光网络。

本发明采用下述的技术方案。

一种面向内容中心的智能光网络交换装置，其特征在于，针对智能光网络中需要域间建路并传送资源的情况，根据服务请求名称，记录业务被请求的次数，并根据该业务在全网络范围内被请求的频率决定是否在路由沿路域进行下路缓存，实现该业务在全网范围内端到端的重定向请求。实现将频繁被请求的域间数据传送控制在边缘光网络范围的目的。所述交换装置包括如下部分：

内容服务器：本发明中，所有内容服务器均特指专用于内容重定向的、在管理平面登记并记录在下文所述内容中心分布数据库中的服务器。其在实际网络中的部署策略，并不在本专利的讨论范围内；

内容信息数据库(S101)：记录内容名称及内容在某域是否存在及被某特定域请求的次数占全网总请求数的频率；

重定向地址数据库(S102)：记录网络内各域所请求的内容被重定向的目标内容服务器具体位置；

内容中心分布数据库(S103)：记录全网范围内域间存在内容中心服务器的域的分布情况；

域间路径计算单元(S104)：负责计算客户域(源地址所在域)与服务域之间可达路径。

一种面向内容中心的智能光网络交换装置，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：客户域消息处理单元接收服务请求，并提取任务中具体用户地址，服务类型，内容名称等信息；

步骤2：消息处理平面将获得的服务信息发送到管理平面，管理平面更新并查询内容信息数据库中该内容被源域请求次数占全网范围内总请求次数的百分比，并与设定的频率阈值作比较，判断本次内容传送是否需要重定向；

步骤3：使用域间路径计算单元计算域间路径。管理平面查询内容中心分布数据库和内容信息数据库，查询计算所得的路径经过各域的内容中心中是否存在所请求的内容；

步骤4：根据管理平面设定的一次或多次下路的规则，优先选取计算所得路径上距离目的端近的内容中心、，由控制平面通过发送信令通知选取的内容中心向内容目的域发起请求，将内容拉取到被选取的内容中心；

步骤5：内容在选取的内容中心下路完毕后，更新内容信息数据库，将对应选取的内容中心的该内容记录置为存在。更新重定向地址数据库，更新重定向行为状态；

步骤6：使用域间路径计算单元计算域间路径。管理平面查询内容中心分布数据库和内容信息数据库，查询计算所得的路径经过各域的内容中心中是否存在所请求的内容；

步骤7：重定向目的域地址，采用新的目的域地址并调用域间路径计算单元计算域间路径。光网络控制平面在客户域和目的服务器域之间建立光路；