[发明专利]WEB缓存置换方法及装置、HTTP代理服务器

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信系统，具体地，涉及一种WEB缓存置换方法及装置、超文本传输协议（HTTP，Hyper Text Transfer Protocol）代理服务器。

背景技术

普通的HTTP访问过程是一个典型的客户机与服务器模型，如图1所示，用户利用计算机上的客户端程序例如浏览器发出请求，远端WEB服务器程序响应请求并提供相应的数据，HTTP代理服务器处于客户机与WEB服务器之间，进行请求和数据的转发，对于WEB服务器来说，HTTP代理服务器是客户机，HTTP代理服务器将来自客户机的请求转发给WEB服务器，WEB服务器响应该请求；对于客户机来说，HTTP代理服务器是WEB服务器，它接受客户机的请求，并将WEB服务器上传来的数据转给客户机。

WEB缓存是一种HTTP应用加速技术，HTTP代理服务器将客户机访问的可以缓存的内容存储下来，这样其他用户再次访问相同内容时，HTTP代理服务器就可以将所存储的内容发送给所请求的客户机，不用跨广域网（WAN，Wide Area Network）向服务器去获取，大大缩短了页面访问的时间，达到加速的效果。

当HTTP代理服务器中存储的内容达到空间上限时，需要替换掉旧的内容，填充新内容，以完成内容的更替，也即缓存置换。

缓存内容被置换掉，理论上是会对缓存命中率产生影响，缓存命中率=缓存命中的数量/客户端请求数量，该指标体现WEB缓存对减少HTTP代理服务器负载的贡献程度。缓存命中率越高，说明对WEB服务器的请求越少，缓存的贡献程度越大。根据网上的使用经验，一般缓存命中率能在30%～60%之间。

目前，有多种缓存置换的方法，例如：最近最少使用（LRU，Least Recently Used）算法、最近访问频率最少（LFU，Least Frequently Used）算法等等。这些算法都确保所删除置换掉的内容不是当前的热点内容即请求较多的内容。

但是，在这些算法中，在具体删除掉操作中，均是根据算法所维护的文件信息，在存储器中定位待删除的文件，再逐个删除待删除的文件，也即删除操作是逐一删除的方法，这样就造成删除操作的效率即为低下，较为显著地降低了缓存的性能，根据工程实践的证明，在删除操作的过程中，缓存的吞吐性能会下降30%～50%。

可见，现有的WEB缓存置换技术中存在删除操作的效率低下、降低缓存性能的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种WEB缓存置换方法及装置、HTTP代理服务器，用以解决现有的WEB缓存置换技术中存在删除操作的效率低下、降低缓存性能的问题。

本发明实施例技术方案如下：

一种WEB缓存置换方法，包括：HTTP代理服务器将缓存空间划分为至少两个子空间，每个子空间包括Nⁱ个目录，其中，N为预定的N进位计数的基数，i为预定的大于或等于2的自然数，并对每个子空间中的目录进行N进制的顺序编号；对待缓存的文件按照预定的命名规则对该文件的统一资源定位符（URL，Uniform Resource Locator）地址进行转换命名，得到所述预定的N进制的至少包括i位的文件名；在待缓存的文件的文件名中确定预定数位起的i个数位的数值，在当前子空间中确定目录编号与所述i个数位的数值相同的目录，将该待缓存的文件存储到所确定的目录中；并且，在当前子空间不具备空闲存储空间后将另一子空间作为新的当前子空间；在全部的子空间都存储满后，将最先存储满的子空间中的文件删除掉。

其中，根据如下公式确定所述子空间的数量为：T=D/XY，其中，T为子空间的数量，X为预定的子空间占缓存空间容量的最大比率，Y为预定的文件存储天数，D为预定的缓存空间中的全部文件置换一次的天数；D=S/（M*L*（U－V）），其中，S为缓存空间的容量，M为WEB客户机的数量，L为每个WEB客户机每天的访问流量，U为预定的向WEB服务器请求访问的流量中可被缓存的流量的比率，V为预定的缓存命中率。

具体地，将缓存空间划分为至少两个子空间，具体包括：将缓存空间平均划分为至少两个子空间；或者，按照预定的子空间之间的容量比例将缓存空间划分为至少两个子空间；其中，预定的子空间之间的容量比例中包括预定的子空间占缓存空间容量的最大比率，则，当前子空间为当前存储容量最小的子空间。