[发明专利]一种面向云计算内容分发网络的数据副本存储方法

摘要

本发明涉及一种面向云计算内容分发网络的数据副本存储方法，针对数据文件副本，综合考虑了数据文件副本从源服务器节点传输至边缘服务器节点的传输代价、数据文件副本在边缘服务器节点上的放置代价和数据文件副本在边缘服务器节点上的存储代价，再结合边缘服务器节点作为服务中心向其余所有边缘服务器节点提供服务时产生的代价，为数据文件副本选取最优的边缘服务器节点进行副本存储，使得数据文件副本在面向云计算内容分发网络中，能够实现高效的数据调用操作。

主权项

一种面向云计算内容分发网络的数据副本存储方法，其中，面向云计算内容分发网络包括一个源服务器节点和至少两个边缘服务器节点，源服务器节点中存储全网数据文件和数据文件副本列表，数据文件副本列表中存储预设待存储数据文件副本和其对应的数据大小；其特征在于，所述数据副本存储方法，针对数据文件副本列表中的各个待存储数据文件副本，依次分别按如下步骤进行数据副本存储；步骤001.针对面向云计算内容分发网络，按预设段数进行平均划分，获得各段网络的长度r，进入步骤002；步骤002.选取以源服务器节点为中心，r为半径范围内所有的边缘服务器节点，构成待部署边缘服务器节点集合，进入步骤003；步骤003.获得数据文件副本列表中的一个待存储数据文件副本a，并针对待部署边缘服务器节点集合中的各个边缘服务器节点，分别判断边缘服务器节点中是否存在该待存储数据文件副本a，是则将该边缘服务器节点由待部署边缘服务器节点集合中删除，更新待部署边缘服务器节点集合，否则不操作；针对待部署边缘服务器节点集合中的各个边缘服务器节点分别按上述操作执行完成后，进入步骤004；步骤004.获得待部署边缘服务器节点集合中各个边缘服务器节点的剩余存储空间，同时，根据数据文件副本列表，获得该待存储数据文件副本a的数据大小sizea，并将该待存储数据文件副本a的数据大小sizea，分别与待部署边缘服务器节点集合中各个边缘服务器节点的剩余存储空间进行比较，删除待部署边缘服务器节点集合中，剩余存储空间小于该待存储数据文件副本a的数据大小sizea的边缘服务器节点，更新待部署边缘服务器节点集合，并进入步骤005；步骤005.获得待部署边缘服务器节点集合中各个边缘服务器节点分别与源服务器节点之间的权值，分别作为该各个边缘服务器节点与源服务器节点之间的距离disi，其中，i＝{1、…、I}，I为待部署边缘服务器节点集合中边缘服务器节点的数量，进入步骤006；步骤006.分别获得待部署边缘服务器节点集合中各个边缘服务器节点所接收用户请求的次数，以及整个面向云计算内容分发网络所接收用户请求的次数；并且分别将边缘服务器节点接收用户请求次数占整个面向云计算内容分发网络接收用户请求次数的比例，作为待部署边缘服务器节点集合中对应各个边缘服务器节点的负载li，进入步骤007；步骤007.针对待部署边缘服务器节点集合中的各个边缘服务器节点，根据如下公式，分别获得该待存储数据文件副本a从源服务器节点，分别传输至各个边缘服务器节点的传输代价Tr_i_cost，进入步骤008；Tr_i_cost＝sizea*disi步骤008.针对待部署边缘服务器节点集合中的各个边缘服务器节点，根据如下公式，分别获得该待存储数据文件副本a在各个边缘服务器节点上的放置代价P_i_cost，进入步骤009；P_i_cost＝βa*sizea*bi其中，βa为该待存储数据文件副本a在放置时所需网络带宽占对应边缘服务器节点网络带宽的比例,βa∈(0,1)；bi为待部署边缘服务器节点集合中第i个边缘服务器节点的网络带宽；步骤009.针对待部署边缘服务器节点集合中的各个边缘服务器节点，根据如下公式，分别获得该待存储数据文件副本a在各个边缘服务器节点上的存储代价St_i_cost，进入步骤010；St_i_cost＝(1‑α)*requesta+α*li其中，α为预设平衡因子；requesta为该待存储数据文件副本a被访问的次数；步骤010.针对待部署边缘服务器节点集合中的各个边缘服务器节点，根据如下公式，分别对其传输代价Tr_i_cost、放置代价P_i_cost、存储代价St_i_cost进行求和，分别获得待部署边缘服务器节点集合中各个边缘服务器节点的传输代价T_i_cost，进入步骤011；T_i_cost＝Tr_i_cost+P_i_cost+St_i_cost步骤011.针对待部署边缘服务器节点集合中的各个边缘服务器节点，根据如下公式，在待部署边缘服务器节点集合中，分别获得各个边缘服务器节点作为服务中心向其余所有边缘服务器节点提供服务时产生的代价S_i_cost，并进入步骤012；S_i_cost＝Ci+Gi其中，Ci为将待部署边缘服务器节点集合中第i个边缘服务器节点建立为服务中心所产生的代价，Gi为在面向云计算内容分发网络中，除第i个边缘服务器节点以外的其余各个边缘服务器节点由作为服务中心的第i个边缘服务器节点处获得服务的代价；步骤012.针对待部署边缘服务器节点集合中的各个边缘服务器节点，根据如下公式：Total_i_cost＝T_i_cost+S_i_cost分别获得各个边缘服务器节点的总代价Total_i_cost，并选取最小总代价所对应的边缘服务器节点，将该待存储数据文件副本a存储在该边缘服务器节点中。