[发明专利]一种内容中心网络的跨层缓存方法及其节点

权利要求书

1.一种内容中心网络的跨层缓存方法，包括如下步骤：

步骤S1：内容请求者依据用户的需求发起携带请求内容名字的兴趣包；

步骤S2：节点接收兴趣包，判断该节点是否是可以提供请求内容的内容提供者或缓存命中节点；如果否，则执行步骤S3；

步骤S3：查找未决请求表，判断未决请求表中是否有该请求内容的名字，如果有则执行步骤S4，否则执行步骤S5；

步骤S4：如果未决请求表中有该请求内容的名字，表示该兴趣包曾经到达过该节点，则在未决请求表的该请求内容的名字条目中增加该兴趣包到来的节点端口，并丢弃该兴趣包，结束该方法；

步骤S5：如果未决请求表中没有该内容条目，则为兴趣包添加该节点的三元组，向其他节点转发添加三元组后的兴趣包，这些接收了兴趣包的节点继续执行步骤S2，直至查找到可提供请求内容的内容提供者或缓存命中节点；

其中，如果步骤S2中判断该节点是可以提供请求内容的内容提供者或缓存命中节点时，则执行步骤S6；

步骤S6：兴趣包到达内容提供者或命中节点后，节点将兴趣包的信息提取，将三元组用灰度关联分析法计算每个节点的缓存概率，沿传输路径上所有节点的缓存概率构成缓存概率向量，并将该缓存概率向量加到数据包中；

步骤S7：节点查找未决请求表，判断该请求内容是否对应一个端口，如果只对应一个端口则执行步骤S8，否则执行步骤S9；

步骤S8：数据包沿反向路径传输过程中，如果本节点未决请求表中记录该内容只对应一个端口，则本节点查询数据包中自己应当缓存的概率，分别以对应的概率进行缓存，并向未决请求表中记录的对应端口转发该数据包；

步骤S9：未决请求表中记录该内容对应多个端口，即内容被多个节点请求过，则本节点将数据包的缓存概率向量字段删除，添加本节点未决请求表的不同端口的缓存概率向量字段，并向未决请求表记录的对应端口转发该数据包，直到数据包到达内容请求者。

2.如权利要求1所述的方法，其中兴趣包由三元组(兴趣度、节点介数、节点替换率)所组成，其中兴趣度是从节点所处的应用层角度提出的缓存影响参数，节点介数是从节点所处的网络层角度提出的缓存影响参数，节点替换率是从节点所处的物理层角度提出的缓存影响参数。

3.如权利要求2所述的方法，其中

兴趣度的定义如下：

假设网络中所有内容主题为内容主题集合，针对某一个特定内容c_i有Q个主题，即内容c_i在主题w_k下的属性函数为Pro(c_i,w_k)；用户对每类主题有自己的偏好，用户u_j对主题w_k的偏好程度用偏好函数pref(u_j,w_k)表示，则用户对内容的兴趣度表示如下：

其中，当内容c_i包含属性w_k，则Pro(c_i,w_k)为1，否则为0，

假定用户的偏好函数用互信息来表示，其中p(X(w_k)|V_j)为用户历史信息V_j中选择w_k主题内容的概率，p(X(w_k))为全网中w_k主题内容的概率；

节点介数定义如下：

网络中不同的节点有不同的特征和重要性，节点介数用来描述节点在网络中的重要性；介数越大，节点在网络中越重要，意味着本节点可以将信息传给更多的节点，介数的定义如下式所示:

其中，δ_s,t表示从节点s到节点t的所有最短径总数，而δ_s,t(u_j)表示节点s到节点t的最短径中经过u_j节点的数目；

节点替换率定义如下：

其中，C(u_j)表示用户u_j设备的缓存容量，S_j(c_i)表示用户u_j单位时间针对第i类内容的替换大小。