一种用于智慧协同网络的网络组件内容存储方法及模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及计算机网络技术，特别是设及一种提高智慧协同网络中网络组件内容 存储读写速率的方法及模块。
【背景技术】
[0002] 现有互联网采用"沙漏模型"的设计思想，具有重绑定"的特征，即；服务的"资 源和位置绑定"、网络的"控制和数据绑定"及"身份与位置绑定"。该种网络体系和机制是 相对"静态"和"僵化"的，在此基础上的演进与发展难W突破原始设计思想的局限，无法从 根本上满足信息网络"高速"、"高效"、"海量"、"泛在"等通信需求，更难W实现网络资源的高 效利用、节能等。如图1所示，智慧协同网络通过建立"智慧服务层"、"资源适配层"和"网 络组件层"W及覆盖"实体域"和"行为域"的层"、"两域"的体系架构，实现网络的"身 份与位置分离"、"资源与位置分离"和"转发与数据分离";通过动态感知网络状态并智能匹 配服务需求，进而选择合理的网络族群及其内部组件来提供智慧化的服务，并通过引入行 为匹配、行为聚类、网络复杂行为博弈决策等机制来实现资源的动态适配和协同调度，大幅 度提高网络资源利用率，降低网络能耗等，显著提升用户体验。在智慧协同网络中，创新性 地提出了网络组件模型，该模型重要特点之一就是在数据层面引入内容缓存模块，根据缓 存机制存储数据内容，W实现资源动态适配、就近获取已访问过的目标，实现网络中流量聚 合，减少数据的访问延时，减小数据链路带宽的消耗等。然而智慧协同网络尚处于架构设计 阶段，很多方案并不尽善尽美，如在网络组件内容存储方面，有很多技术问题急需解决。
[0003] 现有DRAM存储巧片不同读写操作所占用的时间区别较大。存储器巧片被组织成 有很多输出位，通常为4~128位。我们用d*w来描述该种随机存储器（RandomAccess Memory,RAM)的结构，其中，d是可寻址位置的数量（也就是深度），w是输出位数（每个位 置的宽度）。逻辑上，DRAM被组织成矩形阵列，访问时间被分为行访问时间与列访问时间。 DRAM可W缓冲一行，如在S星的一款双方速率同步动态随机存储器值oubleDataRate DRAM,DDR)中，一行的大小可为512B~2KB。突发传输可W重复访问缓冲区而不占用行访 问时间，缓冲区的作用类似于SRAM,通过改变列地址，可W随机访问缓冲区的任一位，直到 访问下一行。由于对行中每一位的访问时间减少很多，因此该种方法明显改善了访问时间。 在DRAM巧片中旧行访问时间远远大于新行的访问时间，且随着时间的变化该种趋势越来 越明显，DRAM的访问特性随着时间的变化趋势如表1所示。
[0004] 表1DRAM巧片的发展趋势
[0005]
【主权项】
1. 一种用于智慧协同网络的网络组件内容存储方法，其特征在于，该方法的步骤包括 建立由静态随机存储器SRAM和动态随机存储器DRAM组成的双层存储模型，以SRAM作 为DRAM的缓存； 在智慧协同网络中的服务标识中加入内容总大小TOTAL_SIZE字段，用于表示服务内 容的总大小； 根据所述TOTAL_SIZE字段预分配一端连续的储存空间，用于存储服务内容的其他数 据包； 把整个DRAM主存作为一个哈希桶，即一个固定大小的、没有链表的哈希表，优化内容 索引方法，从而去掉存储在SRAM中95%~98%的内容索引表； 将同一内容的不同数据包存储在存储空间的连续位置，使同一内容的数据包具有空间 局部性，提高储存模块处理请求的速率。
2. 根据权利要求1所述的网络组件内容存储方法，其特征在于，所述DRAM中的每个内 容块中都存有与内容相关的一些信息，该信息元为元信息，所述元信息包括服务标识信息。
3. 根据权利要求2所述的网络组件内容存储方法，其特征在于，在DRAM内容更新时，新 的内容块可以替换旧的内容块。
4. 根据权利要求2所述的网络组件内容存储方法，其特征在于，该方法的步骤进一步 包括当遇到超出DRAM中固定块大小的内容时，其超出部分保存在循环log的剩余块中；每 个块的所述元信息中包含了内容log地址，哈希值是i的对应第i个DRAM块。
5. 根据权利要求1所述的网络组件内容存储方法，其特征在于，所述索引表项包括缓 存内容在DRAM中的基地址、DRAM单元标志位、在SRAM中的基地址、SRAM单元标志位和一个 循环log地址。
6. 根据权利要求1所述的网络组件内容存储方法，其特征在于，该方法的步骤进一步 包括若SRAM缓存丢失，则从DRAM中一次传输SRAM块大小的数据到SRAM。
7. -种用于智慧协同网络的网络组件内容存储模块，其特征在于，该装置包括静态随 机存储器SRAM和动态随机存储器DRAM，所述SRAM作为DRAM的缓存，并去掉储存在SRAM中 的95%~98%的内容索引表。
8. 根据权利要求7所述的网络组件内容存储模块，其特征在于，所述存储模块进一步 包括循环模块，用于当遇到超出DRAM中固定块大小的内容时，保存其超出部分。
9. 根据权利要求7所述的网络组件内容存储模块，其特征在于，所述SRAM缓存与DRAM 主存之间地址相关联的方式可以为直接映射、全相连或组相联。
【专利摘要】本发明公开了一种提高智慧协同网络中网络组件内容存储读写速率的方法和储存模块。本方法通过将网络组件的内容存储模块设计为层次存储结构，用少量的高速静态随机存储器(Static Random Access Memory，SRAM)作为动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)的缓存，利用网络流量本身具有的时间局部性，设计出内容存储的高速缓存模型；在将流经网络组件的内容存入存储模块时，通过预先分配空间的方式，将同一内容的不同数据包存储在存储空间的连续位置，使同一内容的数据包具有空间局部性；同时，提出一种命名机制，以提供存储空间局部性的支持。该发明可大幅度提高网络组件中存储模块的读写速率，从而提高网络组件的整体转发速率。
【IPC分类】H04L29-08
【公开号】CN104811495
【申请号】CN201510204606
【发明人】张宏科, 李海峰, 张硕琳
【申请人】北京交通大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月27日