[发明专利]一种基于SDN的ICN缓存方法

摘要

一种基于SDN的ICN缓存方法，属于互联网技术领域，基于SDN（软件定义网络）的ICN（信息中心网络）的缓存机制。在ICN中，每个网络节点都具备存储功能，通过SDN控制面感知网络资源和网络状态，应用复杂网络社团思想，在全网范围内差异化的实现缓存放置和缓存替换。本发明的缓存机制包括两部分：一是内容的缓存放置机制，在该机制中，ICN数据包依据所属社团内的社团重要度和待缓存内容的流行度确定节点的缓存社团，在同一社团内，根据节点社团重要度和内容流行度确定缓存节点；二是缓存内容的替换机制，在该机制中，根据节点的节点社团重要度和内容对象的流行度确定替换内容。本发明专利能较好的解决了ICN缓存效率不高，控制不灵活等问题。

主权项

一种基于SDN的ICN缓存方法，分别从社团、节点社团重要度、社团重要度和内容流行度等方面来说明本发明提出的缓存方法，其特征是：一社团：对Internet网络结构的实证研究显示，Internet网络结构具有明显的社团特性，即在同一社团内部，节点之间连接相对紧密，而在社团之间的节点之间的连接相对稀疏；并且在同一社团内的大部分用户所关心的内容兴趣也是相似的。本发明在同一SDN控制器下，对不同社团的节点进行缓存管理；二节点社团重要度：基于节点在与不在网络中其表示网络邻接矩阵的特征值的变化表示节点对网络社团特性的重要度，如：其中，c为网络中社团数目，v_i表示以网络中的路由器为节点，路由器之间的物理链路为边构建的邻接矩阵的第i个特征向量，v_ik表示特征向量v_i中的第k个元素，为归一化节点社团重要度，定义IN_k＝P_k/c，满足本发明在同一SDN控制器下，在同一社团内，实现节点社团重要度与内容流行度的匹配，提高缓存空间的利用率；三社团重要度：基于社团内节点社团重要度表示在同一控制器下不同社团的重要度，如：其中表示社团C_k内的节点数目；本发明在同一SDN控制器下，在不同社团间，实现社团重要度与内容流行度的匹配，更进一步提高缓存空间的利用率；四内容流行度：定义内容对象被访问的概率为内容流行度，以一个控制器下的节点或社团为单位，设其内容集合为CP＝{cp_i|i＝1,2,…,N}，CP中的内容cp_i按其流行度的级别高低进行标号，如对任意i<j，则被访问的概率p_i<p_j；本发明在同一SDN控制器下，流行度高的内容优先存储于社团重要度大的社团内的节点重要度大的节点处，易于被其它的节点访问。