基于内容标识的互联网缓存应答系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于内容标识的互联网缓存应答系统，包括：多个缓存传输单元、至少一个消息接收单元和一统一信令交互协议；缓存传输单元用于传输互联网中发送的基于内容标识的缓存内容，并根据统一信令交互协议生成基于内容标识的缓存更新消息，并对外发送更新消息；消息接收单元用于接收缓存传输单元发送的更新消息后，根据更新消息进行缓存应答处理；统一信令交互协议用于缓存传输单元与消息接收单元之间的数据通信。本发明专利技术还公开了一种基于内容标识的互联网缓存应答方法。

【技术实现步骤摘要】
基于内容标识的互联网缓存应答系统及其方法
本专利技术涉及网络缓存领域，尤其涉及基于内容标识的互联网缓存应答系统及其方法。
技术介绍
网络缓存是支持高效内容分发的关键技术，对于今天以内容分发为主要业务的互联网至关重要。而作为网络缓存中的关键环节，缓存应答方法是网络缓存性能的重要影响因素。当前互联网架构是以主机为中心，内容的获取依赖于主机之间连接的建立。内容的缓存被部署在应用层之上，对缓存的获取需要首先确定缓存所在主机位置，与主机建立连接后才能对内容请求者进行应答，传输所需内容。以目前主流的内容分发解决方案CDN(ContentDistributionNetwork)，即内容分发网络内容分发网络，CDN内容分发网络运营商在网络中部署缓存服务器，对源服务器中的内容进行缓存，并通过部署请求引导服务(如DNS服务)来透明地重定向用户的内容请求，将用户请求引导到合适的缓存服务器上进行应答，从而使得源服务器无需重复应答相同的内容请求，减轻了源服务器的工作负担和带宽压力，减少了网络中的冗余流量，节约了网络带宽。由于内容的获取依赖于对内容所在节点位置的确定，必须人为添加额外的映射服务(如DNS服务)来帮助用户找到内容，才能得到缓存应答。内容标识的引入为寻找更高效的缓存应答方法带来了契机。引入标识后，客户端不再需要先与主机建立连接后再进行内容获取，而是能够通过标识直接对内容进行请求。以NDN(NameddataNetwork)网络为例，内容被命名，命名即是内容的标识，客户端在请求内容时，不需要事先确定内容所在节点的位置，而是可以将内容名写入请求中，向网络发送该请求。请求进入网络后，记录有相应内容路由信息的节点会将该请求进行转发，而缓存有相应内容的节点在捕获了该内容请求后，响应发出请求的客户端，向客户端传输内容。以上过程并不是发生在应用层，而是发生在网络层。标识的引入将内容变为网络的主体之一，原来需要部署在应用层的缓存将被部署在网络层，这使得缓存应答也将在网络层发生。网络层和应用层所涉及的工作环境完全不同，网络层中，许多专用硬件进行着高速的数据转发工作，例如路由器中的转发芯片和高速网卡，而应用层则往往有通用的操作系统，丰富的且封装良好的编程接口，但缺少对底层硬件参数的控制能力。若在未来互联网中仍使用现有互联网中在应用层的缓存应答方法，则会造成以下问题：一是数据传输效率被限制，应用层的缓存应答无需考虑底层的传输速率，只需要调用相应接口发出传输请求即可，但在网络层，一是缺乏相应接口，二是原来发生在一起的消息更新过程不适合由网络层的硬件进行处理，效率较低且影响数据的高速传输；二是不利于系统的扩展和升级，网络层的资源类型可能会发生变化，如硬件升级或虚拟资源分配策略改变等，很难有应用层那样能保持稳定的开发接口，这将迫使开发者不停更新程序以适应网络层的软硬件变化。现有的基于内容标识的互联网缓存应答方法主要涉及到如下专利：申请号为201110435724.5，专利名称为“基于消息摘要进行内容标识的缓存方法”的专利提出了一种基于消息摘要进行内容标识的缓存方法，该专利专利技术主要关注内容标识的生成以及在缓存协作控制策略中的应用，不涉及缓存应答过程。申请号为200810241161.4，专利名为“一种内容标识管理服务器间的交互处理方法及装置”的专利提出了一种内容标识管理服务器间的交互处理方法及装置，该专利专利技术主要关注内容表示管理服务器之间的协同交互，而不是如何对内容请求者进行应答。通过上述分析可以看出，当前互联网架构下的缓存应答机制主要是通过主机之间建立连接后，由应用层的应用来完成，不能直接对内容寻址，需要额外的映射机制辅助，而内容标识的引入能有效解决以上问题，因此需要一种基于内容标识的互联网缓存应答方法来实现对内容标识的支持。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于内容标识的互联网缓存应答系统及其方法，以解决现有技术中存在的缓存应答机制主要在应用层完成，无法在网络层完成的问题。为达上述目的，本专利技术提供了一种基于内容标识的互联网缓存应答系统，包括：多个缓存传输单元、至少一个消息接收单元和一统一信令交互协议；所述缓存传输单元用于传输互联网中发送的基于内容标识的缓存内容，并根据所述统一信令交互协议生成基于内容标识的缓存更新消息，并对外发送所述更新消息；所述消息接收单元用于接收所述缓存传输单元发送的所述更新消息后，根据所述更新消息进行缓存应答处理；所述统一信令交互协议用于所述缓存传输单元与所述消息接收单元之间的数据通信。上述基于内容标识的互联网缓存应答系统，还包括：消息处理单元：用于接收所述消息接收单元发送的所述更新消息后，选择对应缓存向内容请求者传输数据。上述基于内容标识的互联网缓存应答系统，还包括：建立连接单元：用于自动选择多个所述缓存传输单元中之任一，建立所述缓存传输单元与缓存之间的连接，完成数据传输。上述基于内容标识的互联网缓存应答系统，缓存传输单元还包括：指定传输单元：针对所述缓存传输单元，指定所述消息接收单元，发送所述缓存更新消息或执行相应操作；发送数据单元：通过已经建立的连接，向内容请求者发送数据；更新信息产生单元：发送数据完成后，所述缓存传输单元生成更新消息，并将所述更新消息发送给所述消息接收单元。上述基于内容标识的互联网缓存应答系统，消息接收单元还包括：信息提取单元：接收所述缓存更新消息后，通过所述消息处理单元进行处理后，提取所述缓存更新消息的内容并更新系统数据；接收单元：所述消息接收单元根据信令交互协议定义的流程来进行消息接收；完成接收单元：消息接收单元完成对更新消息的接收，若接收所述更新消息失败，则重新发送更新消息请求。上述基于内容标识的互联网缓存应答系统，所述缓存更新消息遵循统一消息交换协议。上述基于内容标识的互联网缓存应答系统，所述缓存更新消息的消息报头包含：消息类型域、消息长度域和报头选项域。本专利技术还提供一种基于内容标识的互联网缓存应答方法，应用于如所述基于内容标识的互联网缓存应答系统，其特征在于，包括：缓存传输步骤：用于传输互联网中发送的基于内容标识的缓存内容，并根据所述统一信令交互协议生成基于内容标识的缓存更新消息，并对外发送所述更新消息；消息接收步骤：用于接收所述缓存传输单元发送的所述更新消息后，根据所述更新消息进行缓存应答处理。上述基于内容标识的互联网缓存应答方法，还包括：建立连接步骤：用于自动选择多个所述缓存传输单元中之任一，建立所述缓存传输单元与缓存之间的连接，完成数据传输。上述基于内容标识的互联网缓存应答方法，还包括：消息处理步骤：用于接收所述消息接收单元发送的所述更新消息后，选择对应缓存向内容请求者传输数据。上述基于内容标识的互联网缓存应答方法，缓存传输步骤还包括：指定传输步骤：针对所述缓存传输单元，指定所述消息接收单元，发送所述缓存更新消息或执行相应操作；发送数据步骤：通过已经建立的连接，向内容请求者发送数据；更新信息产生步骤：发送数据完成后，所述缓存传输单元生成更新消息，并将所述更新消息发送给所述消息接收单元。上述基于内容标识的互联网缓存应答方法，消息接收步骤还包括：信息提取步骤：接收所述缓存更新消息后，通过所述消息处理单元进行处理后，提取所述缓存更新消息的内容并更新系统数据；接收步骤：所述消息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于内容标识的互联网缓存应答系统，其特征在于，包括：多个缓存传输单元、至少一个消息接收单元和一统一信令交互协议；所述缓存传输单元用于传输互联网中发送的基于内容标识的缓存内容，并根据所述统一信令交互协议生成基于内容标识的缓存更新消息，并对外发送所述更新消息；所述消息接收单元用于接收所述缓存传输单元发送的所述更新消息后，根据所述更新消息进行缓存应答处理；所述统一信令交互协议用于所述缓存传输单元与所述消息接收单元之间的数据通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于内容标识的互联网缓存应答系统，其特征在于，包括：多个缓存传输单元、至少一个消息接收单元和一统一信令交互协议；指定至少一个所述缓存传输单元用于传输互联网中发送的基于内容标识的缓存内容，并根据所述统一信令交互协议生成基于内容标识的缓存更新消息，并对外发送所述更新消息；指定至少一个所述消息接收单元用于接收所述缓存传输单元发送的所述更新消息后，根据所述更新消息进行缓存应答处理；所述统一信令交互协议用于所述缓存传输单元与所述消息接收单元之间的数据通信；消息处理单元：用于接收所述消息接收单元发送的所述更新消息后，选择对应缓存向内容请求者传输数据；其中，缓存传输单元通过网络将消息产生的更新消息发送给之前指定的一组消息接收单元，由消息接收单元完成消息的接收并交由指定消息处理单元处理。2.根据权利要求1所述基于内容标识的互联网缓存应答系统，其特征在于，还包括：建立连接单元：用于自动选择多个所述缓存传输单元中之任一，建立所述缓存传输单元与缓存之间的连接，完成数据传输。3.根据权利要求1所述基于内容标识的互联网缓存应答系统，其特征在于，缓存传输单元还包括：指定传输单元：针对所述缓存传输单元，指定所述消息接收单元，发送所述缓存更新消息或执行相应操作；发送数据单元：通过已经建立的连接，向内容请求者发送数据；更新信息产生单元：发送数据完成后，所述缓存传输单元生成更新消息，并将所述更新消息发送给所述消息接收单元。4.根据权利要求1所述基于内容标识的互联网缓存应答系统，其特征在于，消息接收单元还包括：信息提取单元：接收所述缓存更新消息后，通过所述消息处理单元进行处理后，提取所述缓存更新消息的内容并更新系统数据；接收单元：所述消息接收单元根据信令交互协议定义的流程来进行消息接收；完成接收单元：消息接收单元完成对更新消息的接收，若接收所述更新消息失败，则重新发送更新消息请求。5.根据权利要求1所述基于内容标识的互联网缓存...

【专利技术属性】
技术研发人员：周安福，唐培栋，刘敏，王煜炜，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11