[发明专利]一种基于兴趣网络分片的ICN缓存方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于兴趣网络分片的ICN缓存方法及系统，其中，该方法包括：客户端向网络发送兴趣请求；交换机根据兴趣请求，确定目标兴趣分片，并在目标兴趣分片网络中搜索用户感兴趣的数据内容；分片控制器在将用户感兴趣的数据内容传输至客户端的过程中，确定用户感兴趣的数据内容经过的节点，并确定包含上述节点的分片社团；再判断分片社团中是否包含用户感兴趣的数据内容；如果否，分片控制器从分片社团中确定目标缓存节点；并将用户感兴趣的数据内容缓存在目标缓存节点。通过本发明，可以根据兴趣类型不同将数据内容缓存在相应的分片网络上，能够在全网范围内合理分散缓存对象，使得服务器的负载更加均衡，降低潜在用户的传输时延。

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，特别涉及一种基于兴趣网络分片的ICN缓存方法及系统。

背景技术

目前，基于TCP/IP协议栈的网络架构不断暴露出一些缺陷，例如结构固化、扩展性较差、移动性支持受限、安全性先天不足等，难以适应当前互联网的发展需求，为此，学术界提出了以信息为中心的网络(ICN)，现有的ICN缓存技术主要是将内容缓存到离用户更近的节点上，但是，在实践中发现，这种缓存机制会出现缓存无效、缓存同质化等问题，并且会使服务器的负载不均衡。

发明内容

本发明提供一种基于兴趣网络分片的ICN缓存方法及系统，能够在全网范围内合理分散缓存对象，将内容对象按其兴趣类型缓存在不同的兴趣分片网络上，使得服务器的负载变得均衡，进而可以降低潜在用户的传输时延。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于兴趣网络分片的ICN缓存方法，包括以下步骤：客户端向网络发送兴趣请求；其中，兴趣请求用于请求用户感兴趣的数据内容；交换机根据兴趣请求，确定目标兴趣分片，并在目标兴趣分片网络中搜索用户感兴趣的数据内容；在分片控制器将用户感兴趣的数据内容传输至客户端的过程中，分片控制器确定用户感兴趣的数据内容经过的节点，并确定包含上述节点的分片社团；分片控制器判断分片社团中是否包含用户感兴趣的数据内容；如果否，分片控制器从分片社团中确定目标缓存节点；其中，目标缓存节点为具有最大缓存服务度的节点；分片控制器将用户感兴趣的数据内容缓存在目标缓存节点。

优选地，客户端向网络发送兴趣请求之前，该方法还包括以下步骤：全局控制器获取网络中至少一个交换机的历史兴趣数据包；全局控制器通过分析历史兴趣数据包，提取至少一个交换机的用户兴趣集合；全局控制器根据用户兴趣集合切分网络，得到至少一个兴趣分片。

优选地，服务器根据用户兴趣集合切分网络，得到至少一个兴趣分片之后，该方法还包括以下步骤：全局控制器对至少一个兴趣分片中每一个兴趣分片进行社团划分，得到每一个兴趣分片对应的至少一个分片社团；全局控制器为至少一个分片社团的每个分片社团分配分片控制器，以使至少一个分片控制器定期收集分片社团的缓存状态以及节点状态并保存在HASH表中，再根据收集的缓存状态以及节点状态定期计算分片社团中所有节点的缓存服务度。

优选地，分片控制器从分片社团中确定目标缓存节点，包括以下步骤：分片控制器获取分片社团中当前所有节点的缓存服务度；分片控制器选择缓存服务度最大的节点作为目标缓存节点。

优选地，分片控制器将用户感兴趣的数据内容缓存在目标缓存节点之后，该方法还包括以下步骤：分片控制器判断用户感兴趣的数据内容是否已传输到客户端；如果否，执行上述的分片控制器将用户感兴趣的数据内容传输至客户端的过程中，分片控制器确定用户感兴趣的数据内容经过的节点，并确定包含所述节点的分片社团。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于兴趣网络分片的ICN缓存系统，包括客户端、交换机、分片控制器：

其中，客户端包括：发送单元，用于向网络发送兴趣请求；其中，兴趣请求用于请求用户感兴趣的数据内容；

其中，交换机包括：第一确定单元，用于根据兴趣请求，确定目标兴趣分片，并在目标兴趣分片网络中搜索用户感兴趣的数据内容；