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一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510397599.1

申請日:

2015.07.08

公開號:

CN105068755A

公開日:

2015.11.18

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 專利權的轉移IPC(主分類):G06F 3/06登記生效日:20180926變更事項:專利權人變更前權利人:南京郵電大學變更后權利人:北京華麒通信科技有限公司變更事項:地址變更前權利人:210023 江蘇省南京市文苑路9號變更后權利人:100061 北京市東城區長青園7號1幢3507-690|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 3/06申請日:20150708|||公開
IPC分類號: G06F3/06; H04L29/08 主分類號: G06F3/06
申請人: 南京郵電大學
發明人: 付雄; 劉文杰; 鄧松; 程春玲; 王俊昌
地址: 210023江蘇省南京市文苑路9號
優先權:
專利代理機構: 南京經緯專利商標代理有限公司32200 代理人: 田凌濤
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510397599.1

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2018.10.19|||2017.10.03|||2015.12.16|||2015.11.18

法律狀態類型:

專利申請權、專利權的轉移|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法,針對數據文件副本,綜合考慮了數據文件副本從源服務器節點傳輸至邊緣服務器節點的傳輸代價、數據文件副本在邊緣服務器節點上的放置代價和數據文件副本在邊緣服務器節點上的存儲代價,再結合邊緣服務器節點作為服務中心向其余所有邊緣服務器節點提供服務時產生的代價,為數據文件副本選取最優的邊緣服務器節點進行副本存儲,使得數據文件副本在面向云計算內容分發網絡中,能夠實現高效的數據調用操作。

權利要求書

1.一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法,其中,面向云計算內容分發網絡
包括一個源服務器節點和至少兩個邊緣服務器節點,源服務器節點中存儲全網數據文件和
數據文件副本列表,數據文件副本列表中存儲預設待存儲數據文件副本和其對應的數據大
小;其特征在于,所述數據副本存儲方法,針對數據文件副本列表中的各個待存儲數據文
件副本,依次分別按如下步驟進行數據副本存儲;
步驟001.針對面向云計算內容分發網絡,按預設段數進行平均劃分,獲得各段網絡的長
度r,進入步驟002;
步驟002.選取以源服務器節點為中心,r為半徑范圍內所有的邊緣服務器節點,構成待
部署邊緣服務器節點集合,進入步驟003;
步驟003.獲得數據文件副本列表中的一個待存儲數據文件副本a,并針對待部署邊緣服
務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,分別判斷邊緣服務器節點中是否存在該待存儲數
據文件副本a,是則將該邊緣服務器節點由待部署邊緣服務器節點集合中刪除,更新待部
署邊緣服務器節點集合,否則不操作;針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務
器節點分別按上述操作執行完成后,進入步驟004;
步驟004.獲得待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點的剩余存儲空間,同
時,根據數據文件副本列表,獲得該待存儲數據文件副本a的數據大小sizea,并將該待存
儲數據文件副本a的數據大小sizea,分別與待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器
節點的剩余存儲空間進行比較,刪除待部署邊緣服務器節點集合中,剩余存儲空間小于該
待存儲數據文件副本a的數據大小sizea的邊緣服務器節點,更新待部署邊緣服務器節點集
合,并進入步驟005;
步驟005.獲得待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點分別與源服務器節點
之間的權值,分別作為該各個邊緣服務器節點與源服務器節點之間的距離disi,其中,
i={1、…、I},I為待部署邊緣服務器節點集合中邊緣服務器節點的數量,進入步驟006;
步驟006.分別獲得待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點所接收用戶請求
的次數,以及整個面向云計算內容分發網絡所接收用戶請求的次數;并且分別將邊緣服務
器節點接收用戶請求次數占整個面向云計算內容分發網絡接收用戶請求次數的比例,作為
待部署邊緣服務器節點集合中對應各個邊緣服務器節點的負載li,進入步驟007;
步驟007.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,分
別獲得該待存儲數據文件副本a從源服務器節點,分別傳輸至各個邊緣服務器節點的傳輸
代價Tr_i_cost,進入步驟008;
Tr_i_cost=sizea*disi
步驟008.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,分
別獲得該待存儲數據文件副本a在各個邊緣服務器節點上的放置代價P_i_cost,進入步驟
009;
P_i_cost=βa*sizea*bi
其中,βa為該待存儲數據文件副本a在放置時所需網絡帶寬占對應邊緣服務器節點網絡
帶寬的比例,βa∈(0,1);bi為待部署邊緣服務器節點集合中第i個邊緣服務器節點的網絡帶
寬;
步驟009.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,分
別獲得該待存儲數據文件副本a在各個邊緣服務器節點上的存儲代價St_i_cost,進入步驟
010;
St_i_cost=(1-α)*requesta+α*li
其中,α為預設平衡因子;requesta為該待存儲數據文件副本a被訪問的次數;
步驟010.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,分
別對其傳輸代價Tr_i_cost、放置代價P_i_cost、存儲代價St_i_cost進行求和,分別獲得待部署
邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點的傳輸代價T_i_cost,進入步驟011;
T_i_cost=Tr_i_cost+P_i_cost+St_i_cost
步驟011.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,在
待部署邊緣服務器節點集合中,分別獲得各個邊緣服務器節點作為服務中心向其余所有邊
緣服務器節點提供服務時產生的代價S_i_cost,并進入步驟012;
S_i_cost=Ci+Gi
其中,Ci為將待部署邊緣服務器節點集合中第i個邊緣服務器節點建立為服務中心所產生
的代價,Gi為在面向云計算內容分發網絡中,除第i個邊緣服務器節點以外的其余各個邊
緣服務器節點由作為服務中心的第i個邊緣服務器節點處獲得服務的代價;
步驟012.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式:
Total_i_cost=T_i_cost+S_i_cost
分別獲得各個邊緣服務器節點的總代價Total_i_cost,并選取最小總代價所對應的邊緣服務
器節點,將該待存儲數據文件副本a存儲在該邊緣服務器節點中。
2.根據權利要求1所述一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法,其特征在于:
所述步驟008中,若待部署邊緣服務器節點集合中第i個邊緣服務器節點上未存儲任何數
據文件副本,則βi=1;若待部署邊緣服務器節點集合中第i個邊緣服務器節點上已經存儲
了m數據大小的數據文件副本,則
3.根據權利要求1所述一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法,其特征在于:
所述步驟009中,預設平衡因子α∈(0,1)。
4.根據權利要求1所述一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法,其特征在于:
所述步驟012之后還包括如下步驟,在執行完步驟012之后,進入步驟013;
步驟013.統計面向云計算內容分發網絡中,已經用于存放數據文件副本的邊緣服務器節
點的數量是否小于預設副本文件邊緣服務器節點數量k,是則進入步驟014,否則數據副
本存儲方法結束;
步驟014.將上述步驟012中所獲得最小總代價Total_i_cost對應的邊緣服務器節點作為源
服務器節點,并且,在該源服務器節點中存儲全網數據文件和數據文件副本列表,數據文
件副本列表中存儲預設待存儲數據文件副本和其對應的數據大小,然后返回步驟002。
5.根據權利要求4所述一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法,其特征在于:
所述面向云計算內容分發網絡中還包括全局性副本存放邊緣服務器節點集合,其中,集合
各個元素分別表示已經用于存放數據文件副本的邊緣服務器節點;
所述步驟012中還包括:將所獲得最小總代價Total_i_cost對應的邊緣服務器節點加入到全
局性副本存放邊緣服務器節點集合中;
所述步驟013中具體包括如下執行內容:
統計獲得全局性副本存放邊緣服務器節點集合中元素的個數,并判斷該統計個數是否小于
預設副本文件邊緣服務器節點數量k,是則進入步驟014,否則數據副本存儲方法結束。

說明書

一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法

技術領域

本發明涉及一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法,屬于云計算和數據副
本放置技術領域。

背景技術

隨著互聯網的不斷發展,一方面網絡上的內容由原來的靜態的圖片和文字向多媒體業
務發展;另一方面用戶持續增多,內容請求頻率也隨之增加,許多服務普遍存在網絡帶寬
瓶頸和響應時間較長的問題。在上述問題下,內容分發網絡(CDN)從技術上全面解決這
種問題,在國內外越來越廣泛的應用。然而現有的CDN架構也有其突出的問題,面對業務
量急劇增加,突出的問題是IT基礎設施和存儲空間不足的問題。同時當前CDN模型還不
能達到業務量不斷變化的需求,不能滿足系統良好擴展性的要求。

云計算技術已經取得了迅速的發展,可實現運算資源,即網絡、存儲、計算、平臺的
全網統一調度和共享。云計算是一個龐大的資源池,可以提供按需服務和彈性調配。因此
云計算成為解決CDN現存問題的有效技術方案之一,云計算的核心技術之一服務器虛擬化
這一技術已經運用到CDN之中,在CDN系統采用虛擬化技術后,可以提升資源配置能力和
優化部署方法,可以根據用戶需求快速調整服務器的處理能力和設備數量。云計算的另一
重要技術——云存儲也開始被用到CDN中。云存儲可以降低成本存儲海量數據,并且提供
優化于普通存儲方案的安全性。利用云計算虛擬化,在CDN中心節點和邊緣節點引入云存
儲,利用中心域和邊緣域內所有服務器資源的設備能力實現文件的動態分布存儲,并能根
據用戶需求和文件訪問的熱點程度自動進行存儲調整。在云存儲過程中,一個文件可以被
切割為多個片段,并且在不同存儲節點中保存多個副本。

云計算CDN網絡中使用數據副本技術,即創建同一數據的多個副本并將其分布在系統
中的若干節點方便用戶訪問。然而,由于云計算環境中存儲的文件很大(MB級或GB級),
受網絡帶寬和本地機器的存儲能力的制約,不可能在所有的節點服務器上復制數據。因此,
需要尋找一些合適的候選位置,使得在這些位置存放數據副本后,各個節點服務器的用戶
訪問這些數據的代價綜合最小。決定副本放置的因素包括:網絡帶寬、傳輸延遲、數據文
件請求頻率和分布、資源價格等因素,需要綜合考慮。

不同的應用場景下,副本放置的問題面臨的要求是不同的。云計算CDN網絡是用來把
文件提供者提供的數據文件按一定的策略推送到離用戶較近的地方。此時的副本放置問題
可定義為在給定一組用于存儲內容的邊緣服務器,根據用戶的訪問歷史信息,使用一定的
策略來確定將內容副本放置于哪些邊緣服務器上。

按照部署架構分,云計算CDN網絡可以分為三層,即中心層、區域層和邊緣層。對應
的節點可以分為中心節點、區域節點和邊緣節點。中心節點和區域節點稱為骨干節點,他
們把內容從內容源分發到邊緣節點,邊緣服務器節點的主要任務是向用戶提供服務,用戶
提交訪問請求后直接從邊緣服務器節點得到響應。從資源擁有的角度來分,可以把節點分
為源服務器節點和邊緣服務器節點。源服務器節點存儲了全網絡的數據文件;邊緣服務器
節點管理數據副本和轉發數據。邊緣服務器的管理功能記錄用戶的請求信息;轉發功能是
收到用戶的內容請求信息,如果本地沒有被請求的數據內容,邊緣服務器節點會向源服務
器節點發出數據請求的消息,待邊緣服務器節點收到反饋信息后再轉發給請求數據內容的
用戶。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方
法,綜合考慮了選取副本節點過程中所產生的代價,以及副本節點向用戶服務時產生的代價,
選取總代價最小的副本節點進行副本放置,能夠向用戶提供高效的服務。

本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案:本發明設計了一種面向云計算內容
分發網絡的數據副本存儲方法,其中,面向云計算內容分發網絡包括一個源服務器節點和
至少兩個邊緣服務器節點,源服務器節點中存儲全網數據文件和數據文件副本列表,數據
文件副本列表中存儲預設待存儲數據文件副本和其對應的數據大小;所述數據副本存儲方
法,針對數據文件副本列表中的各個待存儲數據文件副本,依次分別按如下步驟進行數據
副本存儲;

步驟001.針對面向云計算內容分發網絡,按預設段數進行平均劃分,獲得各段網絡
的長度r,進入步驟002;

步驟002.選取以源服務器節點為中心,r為半徑范圍內所有的邊緣服務器節點,構
成待部署邊緣服務器節點集合,進入步驟003;

步驟003.獲得數據文件副本列表中的一個待存儲數據文件副本a,并針對待部署邊
緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,分別判斷邊緣服務器節點中是否存在該待存
儲數據文件副本a,是則將該邊緣服務器節點由待部署邊緣服務器節點集合中刪除,更新
待部署邊緣服務器節點集合,否則不操作;針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣
服務器節點分別按上述操作執行完成后,進入步驟004;

步驟004.獲得待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點的剩余存儲空間,
同時,根據數據文件副本列表,獲得該待存儲數據文件副本a的數據大小sizea,并將該待
存儲數據文件副本a的數據大小sizea,分別與待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務
器節點的剩余存儲空間進行比較,刪除待部署邊緣服務器節點集合中,剩余存儲空間小于
該待存儲數據文件副本a的數據大小sizea的邊緣服務器節點,更新待部署邊緣服務器節點
集合,并進入步驟005;

步驟005.獲得待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點分別與源服務器節
點之間的權值,分別作為該各個邊緣服務器節點與源服務器節點之間的距離disi,其中,
i={1、...、I},I為待部署邊緣服務器節點集合中邊緣服務器節點的數量,進入步驟006;

步驟006.分別獲得待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點所接收用戶請
求的次數,以及整個面向云計算內容分發網絡所接收用戶請求的次數;并且分別將邊緣服
務器節點接收用戶請求次數占整個面向云計算內容分發網絡接收用戶請求次數的比例,作
為待部署邊緣服務器節點集合中對應各個邊緣服務器節點的負載li,進入步驟007;

步驟007.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,
分別獲得該待存儲數據文件副本a從源服務器節點,分別傳輸至各個邊緣服務器節點的傳
輸代價Tr_i_cost,進入步驟008;

Tr_i_cost=sizea*disi

步驟008.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,
分別獲得該待存儲數據文件副本a在各個邊緣服務器節點上的放置代價P_i_cost,進入步驟
009;

P_i_cost=βa*sizea*bi

其中,βa為該待存儲數據文件副本a在放置時所需網絡帶寬占對應邊緣服務器節點網
絡帶寬的比例,βa∈(0,1);bi為待部署邊緣服務器節點集合中第i個邊緣服務器節點的網絡
帶寬;

步驟009.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,
分別獲得該待存儲數據文件副本a在各個邊緣服務器節點上的存儲代價St_i_cost,進入步驟
010;

St_i_cost=(1-α)*requesta+α*li

其中,α為預設平衡因子;requesta為該待存儲數據文件副本a被訪問的次數;

步驟010.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,
分別對其傳輸代價Tr_i_cost、放置代價P_i_cost、存儲代價St_i_cost進行求和,分別獲得待部署
邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點的傳輸代價T_i_cost,進入步驟011;

T_i_cost=Tr_i_cost+P_i_cost+St_i_cost

步驟011.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,
在待部署邊緣服務器節點集合中,分別獲得各個邊緣服務器節點作為服務中心向其余所有
邊緣服務器節點提供服務時產生的代價S_i_cost,并進入步驟012;

S_i_cost=Ci+Gi

其中,Ci為將待部署邊緣服務器節點集合中第i個邊緣服務器節點建立為服務中心所
產生的代價,Gi為在面向云計算內容分發網絡中,除第i個邊緣服務器節點以外的其余各
個邊緣服務器節點由作為服務中心的第i個邊緣服務器節點處獲得服務的代價;

步驟012.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式:

Total_i_cost=T_i_cost+S_i_cost

分別獲得各個邊緣服務器節點的總代價Total_i_cost,并選取最小總代價所對應的邊緣
服務器節點,將該待存儲數據文件副本a存儲在該邊緣服務器節點中。

作為本發明的一種優選技術方案:所述步驟008中,若待部署邊緣服務器節點集合中
第i個邊緣服務器節點上未存儲任何數據文件副本,則βi=1;若待部署邊緣服務器節點集
合中第i個邊緣服務器節點上已經存儲了m數據大小的數據文件副本,則

作為本發明的一種優選技術方案:所述步驟009中,預設平衡因子α∈(0,1)。

作為本發明的一種優選技術方案:所述步驟012之后還包括如下步驟,在執行完步驟
012之后,進入步驟013;

步驟013.統計面向云計算內容分發網絡中,已經用于存放數據文件副本的邊緣服務
器節點的數量是否小于預設副本文件邊緣服務器節點數量k,是則進入步驟014,否則數
據副本存儲方法結束;

步驟014.將上述步驟012中所獲得最小總代價Total_i_cost對應的邊緣服務器節點作為
源服務器節點,并且,在該源服務器節點中存儲全網數據文件和數據文件副本列表,數據
文件副本列表中存儲預設待存儲數據文件副本和其對應的數據大小,然后返回步驟002。

作為本發明的一種優選技術方案:所述面向云計算內容分發網絡中還包括全局性副本
存放邊緣服務器節點集合,其中,集合各個元素分別表示已經用于存放數據文件副本的邊
緣服務器節點;

所述步驟012中還包括:將所獲得最小總代價Total_i_cost對應的邊緣服務器節點加入
到全局性副本存放邊緣服務器節點集合中;

所述步驟013中具體包括如下執行內容:

統計獲得全局性副本存放邊緣服務器節點集合中元素的個數,并判斷該統計個數是否
小于預設副本文件邊緣服務器節點數量k,是則進入步驟014,否則數據副本存儲方法結
束。

本發明所述一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法采用以上技術方案與
現有技術相比,具有以下技術效果:本發明設計的一種面向云計算內容分發網絡的數據副
本存儲方法,針對數據文件副本,綜合考慮了數據文件副本從源服務器節點傳輸至邊緣服
務器節點的傳輸代價、數據文件副本在邊緣服務器節點上的放置代價和數據文件副本在邊
緣服務器節點上的存儲代價,再結合邊緣服務器節點作為服務中心向其余所有邊緣服務器
節點提供服務時產生的代價,為數據文件副本選取最優的邊緣服務器節點進行副本存儲,
使得數據文件副本在面向云計算內容分發網絡中,能夠實現高效的數據調用操作。

附圖說明

圖1是本發明設計一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示,本發明所設計一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法,在實
際應用過程當中,其中,面向云計算內容分發網絡包括一個源服務器節點和至少兩個邊緣
服務器節點,源服務器節點中存儲全網數據文件和數據文件副本列表,數據文件副本列表
中存儲預設待存儲數據文件副本和其對應的數據大小;面向云計算內容分發網絡中還包括
全局性副本存放邊緣服務器節點集合,其中,集合各個元素分別表示已經用于存放數據文
件副本的邊緣服務器節點;所述數據副本存儲方法,針對數據文件副本列表中的各個待存
儲數據文件副本,依次分別按如下步驟進行數據副本存儲;

步驟001.針對面向云計算內容分發網絡,按預設段數進行平均劃分,獲得各段網絡
的長度r,進入步驟002。

步驟002.選取以源服務器節點為中心,r為半徑范圍內所有的邊緣服務器節點,構
成待部署邊緣服務器節點集合,進入步驟003。

步驟003.獲得數據文件副本列表中的一個待存儲數據文件副本a,并針對待部署邊
緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,分別判斷邊緣服務器節點中是否存在該待存
儲數據文件副本a,是則將該邊緣服務器節點由待部署邊緣服務器節點集合中刪除,更新
待部署邊緣服務器節點集合,否則不操作;針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣
服務器節點分別按上述操作執行完成后,進入步驟004。

步驟004.獲得待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點的剩余存儲空間,
同時,根據數據文件副本列表,獲得該待存儲數據文件副本a的數據大小sizea,并將該待
存儲數據文件副本a的數據大小sizea,分別與待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務
器節點的剩余存儲空間進行比較,刪除待部署邊緣服務器節點集合中,剩余存儲空間小于
該待存儲數據文件副本a的數據大小sizea的邊緣服務器節點,更新待部署邊緣服務器節點
集合,并進入步驟005。

步驟005.獲得待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點分別與源服務器節
點之間的權值,分別作為該各個邊緣服務器節點與源服務器節點之間的距離disi,其中,
i={1、...、I},I為待部署邊緣服務器節點集合中邊緣服務器節點的數量,進入步驟006。

步驟006.分別獲得待部署邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點所接收用戶請
求的次數,以及整個面向云計算內容分發網絡所接收用戶請求的次數;并且分別將邊緣服
務器節點接收用戶請求次數占整個面向云計算內容分發網絡接收用戶請求次數的比例,作
為待部署邊緣服務器節點集合中對應各個邊緣服務器節點的負載li,進入步驟007。

步驟007.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,
分別獲得該待存儲數據文件副本a從源服務器節點,分別傳輸至各個邊緣服務器節點的傳
輸代價Tr_i_cost,進入步驟008。

Tr_i_cost=sizea*disi

步驟008.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,
分別獲得該待存儲數據文件副本a在各個邊緣服務器節點上的放置代價P_i_cost,進入步驟
009;

P_i_cost=βa*sizea*bi

其中,βa為該待存儲數據文件副本a在放置時所需網絡帶寬占對應邊緣服務器節點網
絡帶寬的比例,βa∈(0,1);bi為待部署邊緣服務器節點集合中第i個邊緣服務器節點的網絡
帶寬,其中,若待部署邊緣服務器節點集合中第i個邊緣服務器節點上未存儲任何數據文
件副本,則βi=1;若待部署邊緣服務器節點集合中第i個邊緣服務器節點上已經存儲了m數
據大小的數據文件副本,則

步驟009.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,
分別獲得該待存儲數據文件副本a在各個邊緣服務器節點上的存儲代價St_i_cost,進入步驟
010;

St_i_cost=(1-α)*requesta+α*li

其中,α為預設平衡因子,且α∈(0,1);requesta為該待存儲數據文件副本a被訪問的
次數。

步驟010.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,
分別對其傳輸代價Tr_i_cost、放置代價P_i_cost、存儲代價St_i_cost進行求和,分別獲得待部署
邊緣服務器節點集合中各個邊緣服務器節點的傳輸代價T_i_cost,進入步驟011。

T_i_cost=Tr_i_cost+P_i_cost+St_i_cost

步驟011.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式,
在待部署邊緣服務器節點集合中,分別獲得各個邊緣服務器節點作為服務中心向其余所有
邊緣服務器節點提供服務時產生的代價S_i_cost,并進入步驟012;

S_i_cost=Ci+Gi

其中,Ci為將待部署邊緣服務器節點集合中第i個邊緣服務器節點建立為服務中心所
產生的代價,Gi為在面向云計算內容分發網絡中,除第i個邊緣服務器節點以外的其余各
個邊緣服務器節點由作為服務中心的第i個邊緣服務器節點處獲得服務的代價。

步驟012.針對待部署邊緣服務器節點集合中的各個邊緣服務器節點,根據如下公式:

Total_i_cost=T_i_cost+S_i_cost

分別獲得各個邊緣服務器節點的總代價Total_i_cost,并選取最小總代價所對應的邊緣
服務器節點,將該待存儲數據文件副本a存儲在該邊緣服務器節點中,同時,將最小總代
價所對應的邊緣服務器節點加入到全局性副本存放邊緣服務器節點集合中,并進入步驟
013。

將所獲得最小總代價Total_i_cost對應的邊緣服務器節點加入到全局性副本存放邊緣服
務器節點集合中;

步驟013.統計獲得全局性副本存放邊緣服務器節點集合中元素的個數,并判斷該統
計個數是否小于預設副本文件邊緣服務器節點數量k,是則進入步驟014,否則數據副本
存儲方法結束。

步驟014.將上述步驟012中所獲得最小總代價Total_i_cost對應的邊緣服務器節點作為
源服務器節點,并且,在該源服務器節點中存儲全網數據文件和數據文件副本列表,數據
文件副本列表中存儲預設待存儲數據文件副本和其對應的數據大小,然后返回步驟002。

上述技術方案設計的一種面向云計算內容分發網絡的數據副本存儲方法,針對數據文
件副本,綜合考慮了數據文件副本從源服務器節點傳輸至邊緣服務器節點的傳輸代價、數
據文件副本在邊緣服務器節點上的放置代價和數據文件副本在邊緣服務器節點上的存儲
代價,再結合邊緣服務器節點作為服務中心向其余所有邊緣服務器節點提供服務時產生的
代價,為數據文件副本選取最優的邊緣服務器節點進行副本存儲,使得數據文件副本在面
向云計算內容分發網絡中,能夠實現高效的數據調用操作。

上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明,但是本發明并不限于上述實施方
式,在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內,還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做
出各種變化。

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一種 面向 計算 內容 分發 網絡 數據 副本 存儲 方法
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