一种数据包缓存方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数据包缓存方法及系统，包括仲裁节点向其所在区域内的所有与其对应的参与节点广播待存储数据包的信息，仲裁节点为区域内包括待存储数据包的任意一个节点；获取所有参与节点返回的响应结果，并根据响应结果判断其自身是否满足仲裁条件；若是，在所有参与节点中确定目标存储节点，将待存储数据包发送至目标存储节点，以便目标存储节点存储待存储数据包。本发明专利技术中，包括待存储数据包的节点均可以作为仲裁节点，且通过满足仲裁条件的仲裁节点对待存储数据包的缓存进行控制，不需设置核心节点，增强区域内网络的稳定性和安全性、降低网络响应时间的同时，有效地提高了网络缓存命中率。

A Packet Caching Method and System

The invention discloses a data packet caching method and system, which includes an arbitration node broadcasting information of the data packet to all its corresponding participating nodes in its region, an arbitration node is any node in the region including the data packet to be stored, obtaining the response results returned by all participating nodes, and judging whether it meets the arbitration conditions according to the response results. If the target storage node is determined among all participating nodes, the data packet to be stored is sent to the target storage node so that the target storage node can store the data packet to be stored. In the present invention, the nodes including the data packets to be stored can be used as arbitration nodes, and the buffer of the data packets is controlled by the arbitration nodes satisfying arbitration conditions without setting core nodes, which can enhance the stability and security of the network in the region, reduce the response time of the network, and effectively improve the hit rate of the network cache.

【技术实现步骤摘要】
一种数据包缓存方法及系统
本专利技术涉及内容中心网络领域，特别是涉及一种数据包缓存方法及系统。
技术介绍
随着网络的快速发展和不断变化，网络应用的主体正逐渐向提供内容服务转移，国内外学术界提出了多种以内容为中心的互联网架构，其中，CCN(ConnectCentricNetworking，内容中心网络)的网络设计更具有代表性。具体的，CCN要求每个节点都能缓存经过的内容，当用户请求某一内容时，任何缓存有该内容的节点都可以做出响应，但这种缓存机制会泄露请求者的检索隐私，攻击者可以通过测量获取内容的响应时间判定该内容是否被缓存在一个节点，从而得知相邻用户是否检索、访问了该内容；另外，用户检索内容的名字易被相邻节点获知，攻击者可以利用请求者的检索信息推测出请求者的行为偏好等隐私信息，给用户的隐私安全带来了严重威胁。对于上述问题，现有的解决方案是将整个网络划分成若干个区域，每个区域设有一个固定的核心节点，通过核心节点控制该区域内所有节点的数据包的请求、响应和存储，这样即使攻击者获取了数据包，也无法轻易地通过测量获取内容的响应时间判定一个给定内容被缓存在哪一个节点，进而得知相邻用户是否检索、访问了该内容，从而达到保护用户检索隐私的目的。但是该解决方案极度依赖区域内的核心节点，如果任意区域内的核心节点失去连接，那么与之相连的其他核心节点也会失去连接，从而导致该区域内网络中断，使得区域网络稳定性差。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种数据包缓存方法、系统，任意一个包括待存储数据包的节点均可以作为仲裁节点，且满足仲裁条件的仲裁节点即可对待存储数据包的缓存进行控制，不需设置核心节点，增强了区域内网络的稳定性和安全性，降低了网络响应时间的同时，有效地提高了网络缓存命中率。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种数据包缓存方法，包括：仲裁节点向其所在区域内的所有与其对应的参与节点广播待存储数据包的信息，其中，所述仲裁节点为所述区域内包括所述待存储数据包的任意一个节点；获取所有所述参与节点返回的响应结果，并根据所述响应结果判断其自身是否满足仲裁条件；若是，在所有所述参与节点中确定目标存储节点，将所述待存储数据包发送至所述目标存储节点，以便所述目标存储节点存储所述待存储数据包。优选的，所述信息包括所述待存储数据包的名称及转发ID表，所述转发ID表中包括所述区域内所有所述参与节点的ID；则所述仲裁节点向其所在区域内的所有与其对应的参与节点广播待存储数据包的信息的过程具体为：所述仲裁节点向其所在区域内的任意一个所述参与节点发送所述待存储数据包的信息；接收到所述信息的参与节点执行以下步骤：步骤S1：判断所述转发ID表中是否存在自身ID，若是，执行步骤S2，若否，执行步骤S4；步骤S2：将所述转发ID表中的自身ID删除，以更新所述转发ID表，执行步骤S3；步骤S3：判断更新后的转发ID表中是否存在其他所述参与节点的ID，若是，执行步骤S4，若否，执行步骤S5；步骤S4：向域内端口转发所述待存储数据包的信息；步骤S5：丢弃所述待存储数据包的信息。优选的，所述获取所有所述参与节点返回的响应结果，并根据所述响应结果判断其自身是否满足仲裁条件的过程具体为：获取所有所述参与节点的响应结果，所述响应结果为同意响应或拒绝响应；判断同意响应的参与节点的个数是否大于仲裁预设值；若是，所述仲裁节点判定其自身满足仲裁条件，若否，所述仲裁节点判定其自身不满足仲裁条件。优选的，所述在所有所述参与节点中确定目标存储节点的过程具体为：在返回存储请求的参与节点中确定目标存储节点，其中，所述返回存储请求的参与节点为同时满足第一约束条件和第二约束条件的参与节点或同时满足所述第一约束条件、第三约束条件及第四约束条件的参与节点；所述第一约束条件为待定兴趣表PIT表中存在与所述待存储数据包对应的请求信息；所述第二约束条件为剩余存储空间大于或等于申请预设值；所述第三约束条件为所述剩余存储空间小于所述申请预设值；所述第四约束条件为已用存储空间内存在流行度小于所述待存储数据包的流行度的数据包。优选的，所述在返回存储请求的参与节点中确定目标存储节点的过程具体为：根据节点适宜存储关系式计算返回存储请求的参与节点的适宜存储系数；将所述适宜存储系数最大的参与节点确定为所述目标存储节点；其中，所述节点适宜存储关系式为f为所述适宜存储系数，c为该参与节点的剩余存储空间，i为所述待存储数据包在该参与节点中的流行度，I为所述待存储数据包在所述区域内的平均流行度。优选的，所述将所述待存储数据包发送至所述目标存储节点的过程具体为：将所述目标存储节点的信息广播至所述区域内所有所述参与节点，以便所有所述参与节点更新自身转发信息库FIB；判断是否存在未返回确认信息的参与节点，若否，将所述待存储数据包发送至所述目标存储节点。优选的，所述将所述待存储数据包发送至所述目标存储节点之后，该数据包缓存方法还包括：向所述区域内所有所述参与节点广播卸任信息，以便所述仲裁节点转换为所述参与节点。优选的，所述判断是否接收到所有所述参与节点返回的确认信息之后，该数据包缓存方法还包括：当存在未返回确认信息的参与节点时，判断未返回所述确认信息的参与节点是否包括所述目标存储节点；若是，确定新的目标存储节点；则所述将所述待存储数据包发送至所述目标存储节点的过程具体为：将所述待存储数据包发送至所述新的目标存储节点。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种数据包缓存系统，包括仲裁节点及与所述仲裁节点处于同一区域的多个参与节点；所述仲裁节点，用于向所有所述参与节点广播待存储数据包的信息，获取所有所述参与节点返回的响应结果，并根据所述响应结果判断其自身是否满足仲裁条件；若是，在所有所述参与节点中确定目标存储节点，将所述待存储数据包发送至所述目标存储节点，以便所述目标存储节点存储所述待存储数据包。优选的，所述仲裁节点，还用于在将所述待存储数据包发送至所述目标存储节点之后，向所述区域内所有所述参与节点广播卸任信息，以便所述仲裁节点转换为所述参与节点。本专利技术提供了一种数据包缓存方法，包括仲裁节点向其所在区域内的所有与其对应的参与节点广播待存储数据包的信息，其中，仲裁节点为区域内包括待存储数据包的任意一个节点；获取所有参与节点返回的响应结果，并根据响应结果判断其自身是否满足仲裁条件；若是，在所有参与节点中确定目标存储节点，将待存储数据包发送至目标存储节点，以便目标存储节点存储待存储数据包。可见，在实际应用中，采用本专利技术的方案，任意一个包括待存储数据包的节点均可以作为仲裁节点，且满足仲裁条件的仲裁节点即可对接收到的待存储数据包的缓存进行控制，不需要设置核心节点，增强区域内网络的稳定性和安全性，降低了网络响应时间的同时，有效地提高了网络缓存命中率。本专利技术还提供了一种数据包缓存系统，具有和上述数据包缓存方法相同的有益效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据包缓存方法，其特征在于，包括：仲裁节点向其所在区域内的所有与其对应的参与节点广播待存储数据包的信息，其中，所述仲裁节点为所述区域内包括所述待存储数据包的任意一个节点；获取所有所述参与节点返回的响应结果，并根据所述响应结果判断其自身是否满足仲裁条件；若是，在所有所述参与节点中确定目标存储节点，将所述待存储数据包发送至所述目标存储节点，以便所述目标存储节点存储所述待存储数据包。

【技术特征摘要】
1.一种数据包缓存方法，其特征在于，包括：仲裁节点向其所在区域内的所有与其对应的参与节点广播待存储数据包的信息，其中，所述仲裁节点为所述区域内包括所述待存储数据包的任意一个节点；获取所有所述参与节点返回的响应结果，并根据所述响应结果判断其自身是否满足仲裁条件；若是，在所有所述参与节点中确定目标存储节点，将所述待存储数据包发送至所述目标存储节点，以便所述目标存储节点存储所述待存储数据包。2.根据权利要求1所述的数据包缓存方法，其特征在于，所述信息包括所述待存储数据包的名称及转发ID表，所述转发ID表中包括所述区域内所有所述参与节点的ID；则所述仲裁节点向其所在区域内的所有与其对应的参与节点广播待存储数据包的信息的过程具体为：所述仲裁节点向其所在区域内的任意一个所述参与节点发送所述待存储数据包的信息；接收到所述信息的参与节点执行以下步骤：步骤S1：判断所述转发ID表中是否存在自身ID，若是，执行步骤S2，若否，执行步骤S4；步骤S2：将所述转发ID表中的自身ID删除，以更新所述转发ID表，执行步骤S3；步骤S3：判断更新后的转发ID表中是否存在其他所述参与节点的ID，若是，执行步骤S4，若否，执行步骤S5；步骤S4：向域内端口转发所述待存储数据包的信息；步骤S5：丢弃所述待存储数据包的信息。3.根据权利要求1所述的数据包缓存方法，其特征在于，所述获取所有所述参与节点返回的响应结果，并根据所述响应结果判断其自身是否满足仲裁条件的过程具体为：获取所有所述参与节点的响应结果，所述响应结果为同意响应或拒绝响应；判断同意响应的参与节点的个数是否大于仲裁预设值；若是，所述仲裁节点判定其自身满足仲裁条件，若否，所述仲裁节点判定其自身不满足仲裁条件。4.根据权利要求1所述的数据包缓存方法，其特征在于，所述在所有所述参与节点中确定目标存储节点的过程具体为：在返回存储请求的参与节点中确定目标存储节点，其中，所述返回存储请求的参与节点为同时满足第一约束条件和第二约束条件的参与节点或同时满足所述第一约束条件、第三约束条件及第四约束条件的参与节点；所述第一约束条件为待定兴趣表PIT表中存在与所述待存储数据包对应的请求信息；所述第二约束条件为剩余存储空间大于或等于申请预设值；所述第三约束条件为所述剩余存储空间小于所述申请预...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌捷，许贵泉，陈家辉，谢锐，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44