一种CCN缓存替换方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种CCN缓存替换方法及装置，首先对DBSCAN聚类算法进行改进，通过扫描半径L、最小包含点数minpts以及内容缓存多样性设定值D这三个参数将CCN中的网络节点划分为不同自治区域，每个自治区域都选出一个核心节点，通过哈希算法对获得的数据包内容名称进行计算，从而决定在每个自治区域中缓存的节点位置，通过综合内容流行度来决定数据包在缓存节点处是否进行缓存替换。该方法可以有效的解决CCN中缓存冗余多的问题，提升缓存多样性以及避免缓存替换时高流行度内容被低流行度内容替换。容替换。容替换。

【技术实现步骤摘要】
一种CCN缓存替换方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种CCN缓存替换方法及装置，属于内容中心网络


技术介绍

[0002]互联网(Internet)，也被称为国际网络，通常指的是网络和网络之间连接而成的巨大网络，这些网络通过一组通用的协议连接，从而组成单一庞大的全球性网络。它作为人类历史上最伟大的专利技术之一，它起源于美国在1969年提出的阿帕网(Advanced Research Project Agency Network，ARPAnet),最初被应用到军事场景，它不但是第一个能够实现数据包交换的网络，而且还是第一个将TCP/IP作为通信协议的网络。TCP/IP协议是基于网络拓扑的位置从而构建端到端的连接，它通过网络中的节点发送IP数据包从而实现在底层的物理链路上传输数据，因为TCP/IP协议在数据帧的设计上拥有简洁以及标准统一的特征，同时它通过网络分层的思想来简化模型，兼容异构的网络实现互通互联，此外还具有去中心化的路由方法、数据开销较低以及优良的破坏恢复机制，因此通过此思想设计的TCP/IP网络体系架构非常适合于当时那个年本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CCN缓存替换方法，其特征在于，包括以下步骤：对网络中的节点进行聚类，从而形成多个自治区域；从每个自治区域的节点中选出一个核心节点，该核心节点负责统计自治区域内各个节点中缓存的内容信息，将内容副本均匀缓存在自治区域内的各个节点；接收用户发出的兴趣包，在各自治区域内搜索，当兴趣包在到达源服务器或者其他某个缓存了兴趣包所需内容的节点，生成数据包并进行处理；将此数据包返回发送给用户，并进行数据包的缓存替换。2.根据权利要求1所述的CCN缓存替换方法，其特征在于，对网络中的节点进行聚类，从而形成多个自治区域的方法包括基于改进的DBSCAN聚类算法进行划分；基于改进的DBSCAN聚类算法将内容中心网络中的节点划分进不同自治区域的方法包括以下步骤：步骤1，从网络中的所有节点中随机选择一个节点m；步骤2，获取设定的算法参数，所述设定的算法参数包括扫描半径L、最小包含点数minPts以及内容缓存多样性设定值D；根据所述设定的算法参数，判断选择的节点m到其扫描半径L范围内其他节点的内容缓存多样性不大于D的节点的个数，如果不小于最小包含点数minPts，则为核心点，之后将此核心点和这些节点加入到一个自治区域中；步骤3，计算此自治区域内非核心点的其他节点是否为核心点，如果为核心点则将此核心点和其满足条件的节点加入上面的自治区域内；步骤4，重复步骤3直到没有节点满足为核心点；步骤5，重新随机选择一个未被访问过的节点，重复步骤2
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4；步骤6，当所有节点都被访问后，如果所有节点都加入了一个自治区域，则聚类算法结束；如果仍有节点未加入自治区域，则将未加入自治区域的节点组成一个新的样本数据集；步骤7，更新新的算法参数，根据新的算法参数新的样本数据集重复步骤2
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7，直至所有节点都加入自治区域。3.根据权利要求2所述的CCN缓存替换方法，其特征在于，更新新的算法参数的方法包括：将扫描半径设为原扫描半径的两倍，将最小包含点数设为原最小包含点数的一半以及将内容缓存多样性设定值设为原内容缓存多样性设定值的两倍；从每个自治区域的节点中选出一个核心节点的方法包括：在聚类完成后，每个自治区域中的核心节点选择位于自治区域中间的那个节点作为核心节点。4.根据权利要求1所述的CCN缓存替换方法，其特征在于，接收用户发出的兴趣包，在各自治区域内搜索，当兴趣包在到达源服务器或者其他某个缓存了兴趣包所需内容的节点，生成数据包并进行处理的方法包括以下步骤：接收并读取用户发出的兴趣包，获取请求的内容对象；将请求的内容对象封装成一个数据包；通过哈希算法计算该请求的内容对象的名称对应的哈希值，之后将该哈希值写入数据包中的Hash Value字段；查询该节点的内容流行度记录表CPRT，找出该内容对应的当前时间段综合内容流行度，将该值写入数据包中的Popularity Value字段；将该节点所属自治区域内的核心节点的名称写入数据包的Core Node字段。
5.根据权利要求4所述的CCN缓存替换方法，其特征在于，将此数据包返回发送给用户，并进行数据包的缓存替换的方法包括：将此数据包返回发送给用户，通过综合计算前一时间段内与当前时间段内的节点内容流行度来决定是否对数据包中的内容进行缓存替换，包括以下步骤：步骤A，将此数据包沿着PIT表记录的端口信息转发给用户；步骤B，转发过程中收到此数据包的节点将检查自身的CN字段是否和数据包的CN字段相同来判断是否进入新的自治区域；如果不同则进入步骤C，否则进入步骤D；步骤C，节点将自身的CN字段写入数据包的CN字段，同时向该节点所在自治区域内的核心节点的区域内容缓存表ACCT查询此内容在该自治区域内是否有节点缓存，如果有相应缓存，则直接将数据包根据PIT表继续往用户转发，进入步骤B，否则进入步骤E；步骤D，将数据包根据PIT表继续往用户转发，进入步骤B；步骤E，计算该数据包中的内容名称在此自治区域内的缓存序列值C，找出此自治区域内序列号字段SN与之相等的节点，如果该节点的缓存空间仍有空余，则直接将数据包中的内容缓存在该节点，之后进入步骤D，如果缓存空间没有空余，则进入步骤F；步骤F，将该数据包的Popularity Value字段的值与此节点中的内容流行度记录表中当前时间段综合内容流行度最低的值进行比较，如果数据包的PV字段的值高于当前时间段综合内容流行度最低的值，则将数据包中的内容替换缓存空间中此表中最低的值对应的内容，否则进入步骤G;步骤G，不将此内容缓存在该节点中，而是将此节点一跳范围内的所有节点按照存储空间使用率从小到大排好序，依次查询是否满足缓存替换的要求，如果满足则进行缓存替换，后续节点不再查询，如果此节点一跳范围内的所有节点都不满足要求，则不在此自治区域内缓存...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永安，姚天辰，孙洪波，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：