[发明专利]文件大小异构的分布式编码缓存放置方法及系统

权利要求书

1.一种文件大小异构的分布式编码缓存放置方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，在服务器处存放不同大小的文件；

第二步，在至少一个用户终端的本地缓存处，根据用户终端的本地缓存容量预先缓存所述文件的子集；

第三步，至少一个用户终端向服务器提出所述文件下载请求，服务器收集所有用户终端的请求并根据用户终端的请求通过共享链路发送编码后的文件内容；

第四步，用户终端通过从服务器得到第三步编码后的文件内容和从本地缓存处得到第二步相应的预先缓存的文件子集，解码得到请求的文件内容；

第五步，基于前四个步骤，采用参数：服务器处所有文件的大小、用户终端处的本地缓存的容量限制、以及用户终端的文件请求情况，建立适用于文件大小异构的分布式编码缓存放置的优化问题，采用快速高效的分布式编码缓存内容放置方法，得到第二步中各用户终端的本地缓存预存储各个文件的相应比例；

第五步中，所述的分布式编码缓存内容放置方法，是指：在为各用户终端的本地缓存确定具体的缓存的各个文件的相应比例时，采用快速高效的拉格朗日乘子法和序列二次规划算法，最终实现了各用户终端的本地缓存的分布式缓存内容的优化放置；

第五步中，所述的分布式编码缓存内容放置方法，具体步骤为：

(a)初始化：设置初始局部最优解为非负值，设置初始正定矩阵为初始近似Hesse矩阵，以及初始步数为0；

(b)迭代搜索步骤：根据当前的局部最优解，得到相应的二次规划子问题，解该子问题得到新的搜索步长；

(c)更新步骤：根据当前局部最优解和搜索步长得到新的局部最优解，利用Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno(BFGS)算法得到新的近似Hesse矩阵；

(d)判定步骤：如果搜索步长不为零，则令搜索步数加一并返回迭代搜索步骤；否则，迭代停止并且将当前的局部最优解输出为最优结果。

2.根据权利要求1所述的文件大小异构的分布式编码缓存放置方法，其特征在于，第二步中，所述的用户终端的本地缓存比服务器更靠近用户终端并独立地服务于用户终端，用户终端可以从本地缓存处更快地获得请求下载的文件的部分内容。

3.根据权利要求1所述的文件大小异构的分布式编码缓存放置方法，其特征在于，第三步中，服务器发送编码后的文件内容，其中编码的方法为：

取出用户终端集合的一个子集，对于该用户终端子集中每一个用户终端，它所请求的文件都有一部分内容存储在该用户终端子集除该用户终端外的其他所有用户终端中，将这部分内容称为待操作内容，将该用户终端子集中所有用户终端各自对应的待操作内容进行编码即异或操作，其中，若这些内容大小不一，则按照最长的长度进行补零操作后再编码；

对于用户终端的所有子集，都进行上述操作完成整个编码过程。

4.根据权利要求1-3任一项所述的文件大小异构的分布式编码缓存放置方法，其特征在于，第五步中，所述适用于文件大小异构的情况的分布式编码缓存方法的优化问题结合了服务器所有文件的不同大小、用户终端的本地缓存的容量限制、以及用户终端的文件下载请求，并使用为了满足用户终端所有的文件下载请求，服务器处共享链路所需的码率最小的建模方法得到。