[发明专利]命名数据网络下基于视频点播系统的缓存替换方法

权利要求书

1.一种命名数据网络下基于视频点播系统的缓存替换方法，其特征在于，路由节点接收的数据包所缓存的内容缓存表为有序的双链表，双链表的每个Node类型均包括内容生存时间，将各Node按照每个数据的内容生存时间进行排序，当路由节点内存空间已满需要进行替换时，替换内容生存时间最低的数据。

具体包括如下几个步骤：

当有兴趣包发送请求时，首先需要判断路由节点cs表中是否有匹配项，即兴趣包中请求的内容名字是否在cs表中存在，如果有，则执行步骤A，如果没有执行步骤B：

步骤A：缓存发生命中，在双链表中将命中的Node增加内容生存时间，判断增加内容生存时间后的Node内容生存时间是否大于前一个Node的内容生存时间，如果不大于，则保持当前位置不变，如果大于，则依次要和前面的Node进行比较，直到出现内容生存时间增加后的那个Node比链表中的Node生存时间小时为止，此时这个位置是内容生存时间增加后的那个Node应插入的位置，将该Node插入到该位置上，流程执行结束；

步骤B：进行PIT表是否有匹配项的判断，如果有，执行步骤C，如果没有，执行步骤D；

步骤C：把该兴趣包进来的接口加入到PIT对应项的接口列表中，等待数据包的返回，当数据包返回时，在双链表中给新的内容Node设置初始内容生存时间，并判断链表长度是否已经达到最大值，如果没有达到最大值，则将新的内容Node插入到链表合适的位置，保证有序，然后将链表长度加1，流程执行结束；如果达到链表最大长度，则判断新的内容Node设置的初始内容生存时间是否大于终端Node，如果小于则放弃缓存，流程执行结束；如果不小于，则删除链表的终端Node，链表长度减1，然后再将新的内容Node插入到链表合适的位置，保证有序，长度加1，然后流程执行结束；

步骤D：判断FIB表中是否有匹配项，如果仍然没有则应该丢弃兴趣包，表明该路由节点无法处理这个兴趣包，流程执行结束；如果有，则该路由节点是第一次收到该兴趣包，转发兴趣包并在PIT表添加新条目，等待数据包返回，等待数据包返回后，当数据包返回时，给新的内容Node设置初始生存时间，判断链表长度是否已经达到最大值，如果没有达到最大值，则将新的内容Node插入到链表合适的位置，保证有序，然后将链表长度加1，流程执行结束；如果达到链表最大长度，则判断新的内容Node设置的初始内容生存时间是否大于终端Node，如果小于则放弃缓存，流程执行结束；如果不小于，则删除链表的终端Node，链表长度减1，然后再将新的内容Node插入到链表合适的位置，保证有序，长度加1，然后流程执行结束。

2.根据权利要求1所述的命名数据网络下基于视频点播系统的缓存替换方法，其特征在于，每个Node类型均包括四个域，分别为前驱指针、后继指针、数据包内容名字以及内容生存时间。

3.根据权利要求1所述的命名数据网络下基于视频点播系统的缓存替换方法，其特征在于，路由节点内每个数据都有初始的内容生存时间，其随着时间的推移进行自减，当减小为零时，自动从内容缓存表中清除。

4.根据权利要求1所述的命名数据网络下基于视频点播系统的缓存替换方法，其特征在于，当主机用户发出兴趣包请求时，首先查看内容缓存表，若是查找成功，将这一内容数据的内容生存时间加长，若是缓存没有命中，则服务器响应之后的数据包将其内容赋予一个初始的内容生存时间，放入到路由节点的内容缓存表中。

5.根据权利要求1所述的命名数据网络下基于视频点播系统的缓存替换方法，其特征在于，还包括一个并列的线程，并发执行另一个任务：对双链表中每一个Node进行自减操作，自减后判断双链表中Node的内容生存时间是否减为0时，当减为0时进行Node删除操作，否则保持当前Node位置不变。

6.根据权利要求5所述的命名数据网络下基于视频点播系统的缓存替换方法，其特征在于，所述链表长度为路由节点内存大小，删除Node后链表长度减1。