[发明专利]一种基于复杂网络度量的内容中心网络缓存方法

摘要

本发明涉及一种基于复杂网络度量的内容中心网络缓存方法，属于通信技术领域。该方法利用软件定义网络的控制器统计内容交换机上的某一内容的请求次数，并在控制器端设定阈值选择内容请求次数超过该阈值的所有交换机作为待定缓存点，并在控制器端利用基于复杂网络度量的缓存策略从待定缓存点中选出若干个较优的缓存节点，由控制器通过OpenFlow信道向选出的缓存节点发出主动缓存内容的指令；当内容从内容服务节点返回请求者的过程中，会执行控制器下发的缓存指令，将内容缓存在控制器选出的缓存节点中。本发明能够很好的解决内容中心网络现有缓存机制存在的同质化缓存和缓存命中率低等问题。

主权项

1.一种基于复杂网络度量的内容中心网络缓存方法，其特征在于：该方法利用软件定义网络的控制器统计内容交换机上的某一内容的请求次数，并在控制器端设定阈值选择内容请求次数超过该阈值的所有交换机作为待定缓存点，并在控制器端利用基于复杂网络度量的缓存策略从待定缓存点中选出若干个缓存节点，由控制器通过OpenFlow信道向选出的缓存节点发出主动缓存内容的指令；当内容从内容服务节点返回请求者的过程中，会执行控制器下发的缓存指令，将内容缓存在控制器选出的缓存节点中；所述在控制器端利用基于复杂网络度量的缓存策略从待定缓存点中选出若干个缓存节点，具体包括：在复杂网络中，采用三种基本度量衡量节点的重要性：度中心性、临近中心性和介中心性，这三种度量分别考察了重要性的不同方面：度中心性：在无向图图中，度的定义为：CD(v)＝deg(v)临近中心性：临近中心性是由某节点到网络内其他节点最短距离来定义的，其公式如下：介中心性：介中心性是由节点出现在其他节点之间最短路径上的情况来决定的，介中心性是衡量节点对信息在整个网络内传播的重要性的度量，其定义为：以上公式中，G表示网络图，V表示节点集，v、s、t均表示节点，CD(v)表示图中顶点v的度数，CC(v)表征顶点v的临近中心性，CB(v)表征顶点v的介中心性；σst表示节点对(s，t)之间所有的路径数，σst(v)表示节点对(s，t)之间经过节点v的路径数；该方法具体包括以下步骤：S1：网络中各个交换机将某一内容A的请求次数计数字段统计至控制器中；S2：控制器找出请求内容A次数大于预先设定的阈值T的交换机作为的待定缓存点，并作为样本点；S3：以这些样本交换机作为节点，根据实际的交换机连接情况，构建一个无向图；S4：分别计算该无向图的三个度量：度中心性、临近中心性和介中心性，以及它们的归一化值ND(Normalized Degree)，NC(Normalized Closeness)，NB(Normalized Betweenness)；S5：根据不同业务的需求，决定三个度量所占的权重分别为α，β和γ，并计算出一个总分，其公式为：S＝α*ND+β*NC+γ*NB；S6：对总分进行排序，根据不同业务的需求，按照总分排序依次选取交换机作为缓存节点，控制器通过OpenFlow信道向其发出主动缓存指令。