[发明专利]一种NDN缓存中基于请求频率的实时数据替换方法

摘要

本发明公开了一种NDN缓存中基于请求频率的实时数据替换方法，当节点收到数据时，它首先会判断该数据在缓存中是否存在，如果数据已经存在，那么重新计算该数据的WFRRP权重值，并按照权重值更新缓存列表，不作其它处理；如果数据在缓存中不存在，那么会先判断缓存中剩余空间是否足够缓存该数据，如果空间足够，那么计算出该数据权重值，并直接缓存该数据；如果缓存空间不够，那么在计算得到该数据权重值后，判断其值是否大于缓存中其它数据的权重值，如果大于缓存中数据的权重值，那么替换出缓存中权重值最小的数据；如果新到的数据小于缓存中所有数据的权重值，那么对该数据不作缓存处理。本发明提出的WFRRP策略能够很好的提高整个网络的性能。

主权项

1.一种NDN缓存中基于请求频率的实时数据替换方法，其特征在于，该方法主要实现过程为：当节点收到数据时，节点首先判断该数据在缓存中是否存在，如果数据已经存在，那么重新计算该数据的基于加权频率的实时数据替换策略WFRRP权重值，并按照WFRRP权重值更新缓存列表；如果数据在缓存中不存在，那么节点先判断缓存中剩余空间是否足够缓存该数据，如果空间足够，那么计算出该数据WFRRP权重值，并直接缓存该数据；如果缓存空间不够，那么在计算得到该数据WFRRP权重值后，判断该WFRRP权重值是否大于缓存中其它数据的WFRRP权重值，如果大于缓存中其它数据的WFRRP权重值，那么替换出缓存中WFRRP权重值最小的数据；如果新到的数据的WFRRP权重值小于缓存中所有数据的WFRRP权重值，那么对该数据不作缓存处理；所述WFRRP权重值的具体计算过程包括：1)当数据到达节点时，设数据到达的时刻为t时刻，分别取t～t－△t，t－△t～t－2△t，t－2△t～t－3△t三个时间段，设这三个时间段为γ1、γ2、γ3，然后，分别统计在这三个时间段里数据的请求频率为f1、f2、f3，时间段γ1离数据当前到达时刻最近，因此，f1对数据当前的流行度状况判断影响最大，其次为时间段γ2内数据的请求频率f2对数据当前的流行度状况判断影响较大，时间段γ3的统计请求频率f3对该数据当前状况的预测影响度相对于前两个时间段而言最小；2)根据不同时间段统计数据对当前数据的请求状况影响不同，分别为f1、f2、f3取不同的权重值，其中f1的权重值为α1，f2的权重值为α2，f3的权重值为α3，得当前数据在当前时刻的权重值为W：得到三个时间段内当前数据请求频率的平均值E为：3)根据W以及E得到当前数据在γ1、γ2、γ3三个时间段内，请求频率的均方差δ_data：4)将当前数据在γ1、γ2、γ3三个时间段之外的历史请求情况作为数据权重值的影响因子之一，通过一个衰减因子降低权重值的权重影响度，所述衰减因子的值为βL，L表示除γ1、γ2、γ3三个时间段以外数据的请求频率，0<β<1；5)根据当前数据当前所在节点到该数据服务器节点的距离Hop_data，当前网络中客户端到达服务器最大的距离Max_hop得到常量C的值：6)得到数据最终的权重值W_n的表达式：根据权重值W_n的表达式对数据进行数据替换操作。