[发明专利]基于信息中心网络的缓存方法和系统

说明书

本发明实施例提供了一种基于信息中心网络的缓存方法和系统。包括：普通缓存节点接收信息获取请求，并将信息的标识和流行度发送给资源管理器，资源管理器接收普通缓存节点传输的信息标识和流行度，建立并更新域内缓存信息的域内信息流行度表，确定设定数量的流行度较高的域内缓存信息为域内流行信息，并通知备份缓存节点，由备份缓存节点将域内流行信息缓存，其中，所述信息中心网络包括所述普通缓存节点、所述资源管理器、所述备份缓存节点。通过本发明实施例，在信息中心网络进行数据缓存时，根据信息的流行度进行缓存决策，并将流行信息进行备份，从而在保证缓存命中率的同时，又能够有很好的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及信息通信技术领域，尤其涉及一种基于信息中心网络的缓存方法和系统。

背景技术

随着互联网技术的不断发展，用户对实时视频、流媒体等大流量内容的需求不断增加，同时，用户对实时视频、流媒体等数据的访问、传输效率的要求也在不断的提高，传统的基于端到端的通信的，例如TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)/IP(Internet Protocol，网际互连协议)网络模型，在传输、处理这些多媒体数据时效率低下，用户体验差。

为了解决上述问题，提高多媒体数据的处理以及传输效率，采用信息中心网络架构的思想得到广泛应用，该架构摒弃了传统的端到端的通信模式，采用以信息名字为核心的协议栈结构，以信息本身为中心，信息中心网络允许网络节点对部分信息内容缓存，将用户将要访问的信息提前存储到网络中间节点，用户通过发送信息获取请求到离用户最近的缓存节点获取信息，从而减小了服务器的负担以及对网络带宽的消耗，提高了数据通信的传输以及处理的效率。

上述方法中将用户将要访问的信息提前存储到网络中间节点的缓存技术是提高互联网的用户响应速度及相关网络性能的关键技术。

现有技术中的一种缓存方法为：由Zhe Li等提出了基于信息中心网络的邻居节点缓存协作方案。该缓存协作方案通过节点与直接相连的或者一定跳数内的节点相互协作，通过hash(散列)式将信息的不同分块分布到相应节 点缓存。每个节点采用LRU(LeastRecently Used，近期最少使用算法)的缓存替换策略。具体机制如下：

该方案首先通过算法将域内总数为N的所有节点都分配一个1到k的标签号(k<N)，并且单个节点的标签号尽量与其他相邻节点的标签号不同。当一个信息分块到达的时候，通过hash函数决定这个信息分块在这几个标签号不同的节点中的一个节点缓存。这样可以保证该区域内有且只有一个该信息分块，从而减少了缓存冗余，提高了缓存空间的利用率。当一个请求到达的时候，同样也通过hash函数将这个请求发送到对应的信息分块所存储的缓存节点，当节点中有该信息分块时，就满足请求，没有则将请求发送到信息源服务器来满足请求。

上述现有技术中的缺点为：该方案采用hash算法来给域内总数为N的节点分配1到k的标签号(k<N)并且需要保证单个节点的标签号与相邻节点或者一定跳数内的节点标签号不同，这本身是一个NP问题。当k较小时，有较好的缓存命中率，但是标签重复的可能性会提高，同时分配标签的过程就较为复杂并且网络中的缓存冗余度会相应的提高。当k较大时，可以保证冗余度的降低，但是无法保证整个缓存系统的鲁棒性。单个节点出现失效的情况就只能将对应节点的请求指向信息源服务器满足请求。

总之，迫切需要本领域技术人员解决的技术问题就在于，如何使信息中心网络的缓存技术，在保证缓存命中率的同时，又能够有很好的鲁棒性。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于信息中心网络的缓存方法和系统，通过在信息中心网络中加入普通缓存节点，资源管理器与备份缓存节点，根据信息的流行度进行缓存决策，并将流行信息进行备份，从而在保证缓存命中率的同时，又能够有很好的鲁棒性。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。