一种内容中心网络节点数据缓存替换方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种内容中心网络节点数据缓存替换方法，包括：节点计算缓存空间中各数据最近访问时间间隔T_int

【技术实现步骤摘要】
一种内容中心网络节点数据缓存替换方法和装置
本专利技术涉及内容中心网络数据传输技术，特别涉及到一种内容中心网络节点数据缓存替换方法和装置。
技术介绍
内容中心网络是信息中心网的一种典型架构，与传统的IP网络架构相比，最根本的区别是不再依赖IP地址，将传统的以主机为中心的模型转变为以数据内容为中心的模型。所有的数据内容被全网统一唯一命名，并且基于内容进行定位寻址、转发路由。路由器具备和数据服务器同样的存储转发功能，用户除了在原始服务器请求内容外，可以在网内路由器节点的缓存空间命中内容，减轻了服务器端的负载压力。内容中心网络中，路由器节点的缓存空间和服务器相比，空间极小，随着客户端请求次数的增加和时间推移，节点缓存空间将会出现饱和状态，此时，如果有新的数据需要在该节点上进行缓存，则需要用新接收到的数据替换掉该节点上已缓存的数据。现有技术中，节点数据缓存替换方法主要有三种技术方案，1.最近最少使用(简称，LRU)替换方法，在节点中维护一个缓存项队列，队列中的数据按照每项的最后被访问时间排序。缓存空间饱和后，如果接收到新的数据，节点将删除最后一次被访问时间距离当前时刻最久的数据项。2.最近最少频率(简称，LFU)替换方法，缓存空间饱和后，如果接收到新的数据，节点将删除缓存中使用频率最小的数据项。3.先入先出(简称，FIFO)替换方法，缓存空间饱和后，如果接收到新的数据，节点将删除最先缓存的数据项。上述三种替换方法存在的问题是，LRU替换方法仅考虑了数据的最近使用时间，在进行缓存替换时会造成使用频率较高的数据被删除，而保留下使用频率较低的数据；LFU替换方法仅考虑了数据使用的频率，如果某数据在过去一段时间内被大量请求，使该数据具有较大的请求频率，即使在最近时间该数据块的请求频率急剧下降，但由于前面的高频率请求使该数据获得了较大的权重，因此该数据即使当前请求频率很低也不能及时地将其替换，从而长期占用内存空间；FIFO替换方法在节点实现上最为简单，但在进行数据替换时没有考虑节点缓存数据使用情况。综上所述，现有的节点数据缓存替换方法都只考虑了单一的影响因素，在进行数据替换时没有充分的反映缓存数据的流行度，从而造成数据替换时不能很好的保证节点缓存空间中缓存数据的使用价值，不利于内容中心网络传输效率的提高。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出了一种内容中心网络节点数据缓存替换方法和装置，以提高节点缓存空间中缓存数据的使用价值。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种内容中心网络节点数据缓存替换方法，包括：节点计算缓存空间中各数据最近访问时间间隔T_inti；节点计算缓存空间中各数据的平均访问时间间隔T_averagei；节点根据所述T_inti和所述T_averagei计算各数据的流行度Pi节点将新接收到的数据存储到缓存空间替换掉Pi最小的数据；其中，所述i为节点缓存空间中缓存的数据的编号。进一步，所述节点计算缓存空间中各数据最近访问时间间隔T_inti包括：节点获取各数据最近一次被访问的时间和当前时间的间隔Tintervali，作为该数据的T_inti。进一步，所述节点计算缓存空间中各数据的平均访问时间间隔T_averagei包括：节点根据所述各数据的第一次被访问时间和所述各数据被访问的次数计算各数据的平均访问时间T_averi，T_averi＝(T_recenti-T_firsti)/Mi；节点将所述各数据的T_averi作为该数据的T_averagei；其中，所述T_recenti为第i个数据最近一次被访问的时间，所述T_firsti为第i个数据第一次被访问的时间，所述Mi为第i个数据被访问的次数。进一步，所述节点计算缓存空间中各数据最近访问时间间隔T_inti包括：节点获取各数据最近一次被访问的时间和当前时间的间隔Tintervali；节点对各数据的Tintervali进行归一化处理，计算各数据的T_inti，T_inti＝T_intervali/Tinterval_max其中，所述Tinterval_max为各数据的Tintervali中的最大值。进一步，所述节点计算缓存空间中各数据的平均访问时间间隔T_averagei包括：节点根据所述各数据的第一次被访问时间和所述各数据被访问的次数计算各数据的平均访问时间T_averi：T_averi＝(T_recenti-T_firsti)/Mi节点对所述各数据的平均访问时间进行归一化处理，获得各数据的平均访问时间间隔T_averagei：T_averagei＝T_averi/T_average_max；其中，所述T_recenti为当前时间，所述T_firsti为第i个数据第一次被访问的时间，所述Mi为第i个数据被访问的次数，所述T_average_max为所有T_averi中的最大值。本专利技术的内容中心网络节点数据缓存替换装置包括：节点缓存空间，用于缓存数据；最近访问时间间隔计算模块，用于计算缓存空间中各数据最近访问时间间隔T_inti；平均访问时间间隔计算模块，用于计算缓存空间中各数据的平均访问时间间隔T_averagei；数据流行度计算模块，用于根据所述T_inti和所述T_averagei计算各数据的流行度Pi：数据替换模块，用于将新接收到的数据存储到所述缓存空间替换掉Pi最小的数据；其中，所述i为节点缓存空间中缓存的数据的编号。优选的，所述最近访问时间间隔计算模块包括：最近访问时间获取单元，用于获取各数据最近一次被访问的时间和当前时间的间隔Tintervali；最近访问时间归一化单元，用于对各数据的Tintervali进行归一化处理，计算各数据的T_inti；T_inti＝T_intervali/Tinterval_max其中，所述Tinterval_max为各数据的Tintervali中的最大值。优选的，所述平均访问时间间隔计算模块包括：平均访问时间计算单元节点，用于计算各数据的平均访问时间T_averi：T_averi＝(T_recenti-T_firsti)/Mi平均访问时间归一化单元，用于对所述各数据的平均访问时间进行归一化处理，获得各数据的平均访问时间间隔T_averagei：T_averagei＝T_averi/T_average_max其中，所述T_recenti为第i个数据最近一次被访问的时间，所述T_firsti为第i个数据第一次被访问的时间，所述Mi为第i个数据被访问的次数，所述T_average_max为各数据的T_averi中的最大值。本专利技术的技术方案中，节点在缓存替换时通过各数据的最近访问时间间隔和平均访问时间间隔计算出各数据的流行度，根据各数据的流行度判断节点所缓存的各数据的使用价值，替换掉使用价值最小的数据，从而有效的提高了节点数据替换的准确性，有利于提高内容中心网络的数据传输效率。附图说明图1本
技术实现思路
中心网络节点数据缓存替换方法流程图；图2本专利技术容中心网络节点数据缓存替换装置结构示意图；具体实施方式为了更好的说明本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。内容中心网络中，内容中心网不再关心数据的存储位置，只关心数据本身。网内的数据不再使用IP地址作为数据的标识，而是以数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内容中心网络节点数据缓存替换方法，其特征在于，包括：节点计算缓存空间中各数据最近访问时间间隔T_int

【技术特征摘要】
1.一种内容中心网络节点数据缓存替换方法，其特征在于，包括：节点计算缓存空间中各数据最近访问时间间隔T_inti；节点计算缓存空间中各数据的平均访问时间间隔T_averagei；节点根据所述T_inti和所述T_averagei计算各数据的流行度Pi：节点将新接收到的数据存储到缓存空间替换掉Pi最小的数据；其中，所述i为节点缓存空间中缓存的数据的编号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点计算缓存空间中各数据最近访问时间间隔T_inti包括：节点获取各数据最近一次被访问的时间和当前时间的间隔Tintervali，作为该数据的T_inti。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述节点计算缓存空间中各数据的平均访问时间间隔T_averagei包括：节点根据所述各数据的第一次被访问时间和所述各数据被访问的次数计算各数据的平均访问时间T_averi，T_averi＝(T_recenti-T_firsti)/Mi；节点将所述各数据的T_averi作为该数据的T_averagei；其中，所述T_recenti为当前时间，所述T_firsti为第i个数据第一次被访问的时间，所述Mi为第i个数据被访问的次数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点计算缓存空间中各数据最近访问时间间隔T_inti包括：节点获取各数据最近一次被访问的时间和当前时间的间隔Tintervali；节点对各数据的Tintervali进行归一化处理，计算各数据的T_inti，T_inti＝T_intervali/Tinterval_max其中，所述Tinterval_max为各数据的Tintervali中的最大值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述节点计算缓存空间中各数据的平均访问时间间隔T_averagei包括：节点根据所述各数据的第一次被访问时间和所述各数据被访问的次数计算各数据的平均访问时间T_averi：T_averi＝(T_recenti-T_firsti)/Mi节点对所述各数据的平均访问时间进行归一化处理，获得各数据的平均访问时间间隔T_av...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘期烈，秦庆伟，夏远鹏，李铮，刘竟成，李云，曹傧，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50