[发明专利]一种缓存中数据替换方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是指一种缓存中数据替换方法及装置。

背景技术

随着因特网(Internet)的飞速发展，越来越多的人通过因特网来获取丰富的信息资源。然而，用户数量的剧增不可避免地带来网络服务器负载加重、客户端响应延迟变大以及主干网络拥塞等问题。尤其是近年来视频点播、远程教育和电子商务等因特网流媒体应用的日益广泛，使得这些问题变得更加严重。

解决这些问题的传统方法是不断升级网络服务器和提高网络接入带宽。然而，这种传统方法并不能从根本上解决问题，这是因为，通常情况下，服务器的升级速度要低于用户数量的增长速度；仅仅提高网络接入带宽也并不能缓解主干网络的拥塞问题，而对主干网络进行升级则耗资巨大。

代理缓存技术能够有效解决上述传统方法遇到的问题。代理缓存又称代理服务器，是位于浏览器与服务器或客户端与服务器之间的一台服务器，能够提供较大的存储空间。当用户访问数据时，首先检查代理缓存中有没有用户需要访问的数据，若有，则直接发送给用户，否则，从服务器中获取相应的数据发送给客户。

代理缓存的这种访问机制可以减少用户访问远程服务器的次数，在直接提高客户端响应速度的同时，间接地减轻远程服务器负载和主干网络拥塞。此外，由于在代理缓存中保存了数据拷贝，即使远程服务器在一段时间内暂时无法提供服务，也不会影响用户从代理缓存获取信息资源，这些能够明显提高客户端服务质量。

然而，代理缓存的存储容量有限；一旦存储区满，则必须按照事先约定的某种策略，将一部分当前不再具有存储价值的数据替换出去，从而为后续客户服务。替换策略的好坏直接影响代理缓存的性能，因此，缓存替换策略是影响代理缓存性能的一个重要因素。

通常衡量一个缓存替换策略优劣的性能指标主要有缓存命中率，也简称为命中率，所谓缓存命中率，是指缓存页数命中的次数与用户总的请求数之比；传统的缓存替换算法均没有考虑数据长期的访问特性，没有很好地均衡长期访问特性和猝发访问特性，并且没有考虑到内容的变化趋势，致使缓存命中率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种缓存中数据替换方法及装置，可以更精确的预测访问内容的热度，提高缓存的命中率。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种缓存中数据替换方法，包括：

获取对访问内容在一预设时间段内的访问次数；

根据所述访问次数，获取所述访问内容的热度值；

根据所述热度值对所述缓存中的存储的数据进行替换。

其中，获取对访问内容在一预设时间段内的访问次数的步骤包括：

获取对访问内容在最近三个周期内的访问次数；其中，将所述当前周期内的访问次数设置为C_now，且预测的当前周期内的总访问次数为C_total，所述当前周期之前的第二周期内的访问次数设置为C₂，所述第二周期之前的第一周期内的访问次数设置为C₁。

其中，所述C_total＝C_now×（t-t_start）/T；其中，t为当前时间，t_start为当前周期的开始时间，T为当前周期的周期时长，且所述第一周期和所述第二周期的周期时长也为T。

其中，根据所述访问次数，获取所述访问内容的热度值的步骤包括：

如果所述访问内容在所述缓存中不存在，则根据所述当前周期内的访问次数，获取所述访问内容的热度值Key＝C_now；

如果所述访问内容在所述缓存中存在，则根据所述预测的当前周期内的总访问次数、所述第一周期内的访问次数和所述第二周期内的访问次数，获取所述访问内容的热度值。

其中，如果所述访问内容在所述缓存中存在，则根据所述预测的当前周期内的总访问次数、所述第一周期内的访问次数和所述第二周期内的访问次数，获取所述访问内容的热度值的步骤包括：

如果所述访问内容在所述缓存中存在，且所述第一周期内的访问次数C₁不为0，则根据所述第一周期内的访问次数以及所述第二周期内的访问次数，获取所述访问内容的热冷趋势因子a，并根据所述预测的当前周期的总访问次数C_total以及所述访问内容的热冷趋势因子a，获得所述访问内容的热度值；