[发明专利]一种基于网络拓扑分层的精确缓存放置方法

权利要求书

1.一种基于网络拓扑分层的精确缓存放置方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：对ICN中原始的兴趣包和数据包的数据包结构进行改造；

步骤2：在ICN网络中的路由器内添加缓存信息记录表；

步骤3：在ICN中原始的边缘路由器内添加请求信息记录表；

步骤4：根据节点在网络拓扑中的静态信息，使用K-means算法对节点进行分类，并根据分类结果对网络拓扑进行分层；

步骤5：将内容流行度进一步分类；

步骤6：根据命中节点类型，包括服务器节点和非服务器节点，对不同类型的流行内容执行不同的缓存放置策略。

2.根据权利要求1所述的基于网络拓扑分层的精确缓存放置方法，其特征在于，所述步骤1中的兴趣包结构改造内容为：

在原始的兴趣包中添加Hop字段、Level字段和Flag字段，

所述Hop字段用于记录兴趣包经过的跳数；所述Level字段是一个列表，用于记录请求路径中分别有几类节点；所述Flag字段为缓存标记。

3.根据权利要求2所述的基于网络拓扑分层的精确缓存放置方法，其特征在于，如果Flag＝0，表示数据包不可用于缓存。

4.根据权利要求1述的基于网络拓扑分层的精确缓存放置方法，其特征在于，所述步骤1中的数据包结构改造内容为：

在原始的数据包中添加Hop字段、H字段、Level字段和Flag字段；

所述Hop字段、Level字段和Flag字段从改造后的兴趣包中获得；H字段用于记录数据包返回时的实际经过的跳数。

5.根据权利要求1述的基于网络拓扑分层的精确缓存放置方法，其特征在于，所述步骤2中的缓存信息记录表包括用于记录缓存内容的名称Datapacket，用于记录缓存命中次数Cachehit count。

6.根据权利要求1述的基于网络拓扑分层的精确缓存放置方法，其特征在于，所述步骤3中请求信息记录表用于记录用户的请求信息，包括用于记录用户请求内容的名称Interest packet，用于记录对应请求内容的数量Number of requests。

7.根据权利要求1述的基于网络拓扑分层的精确缓存放置方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：

根据节点在拓扑中的节点介数、节点连接用户数、节点距连接用户的平均跳数这三种静态属性，使用K-means算法对节点进行分类，并按节点的类别对拓扑进行分层，步骤如下：

步骤4.1：选择初始化的k个节点样本作为初始聚类的中心v＝{v₁，v₂，…，v_k}；

步骤4.2：根据节点的三个静态属性，对于任意的节点v_i，计算v_i与k个聚类中心的欧式距离，并将其分配到与其距离最小的V_k类中；

步骤4.3：根据如下公式，重新计算其聚类中心：

其中，j＝1，2，…，k，v_j是聚类中心，V_j是划分的第j个类，x是V_j类中的节点；

步骤4.4：重复步骤4.2和步骤4.3，直到聚类中心不再变化。