horized"说明代理关系建立失败，资源服务器不被允许周期性地向代理服务器发送数据，也不被允许进入休眠状态。如果连续收到响应代号为“4.01 Unauthorized”的次数未超过3，则在下一个发送周期到来时，向代理服务器发送代理关系建立请求，跳至Step2 ;如果连续收到响应代号为“4.01 Unauthorized”的次数超过3，则认为当前代理服务器不具备继续代理资源服务器的能力，该资源服务器需要保持工作状态，在下一个发送周期到来时，判断最优父节点是否发生变化。如果最优父节点发生变化，跳至St印2 ;否则，跳至St印3。
[0044]Step5:资源服务器周期性地在休眠状态和工作状态中切换，每次从休眠状态转入工作状态时，判断最优父节点是否发生改变。如果最优父节点发生改变，跳至Step2 ;否则，跳至Step6。
[0045]Step6:资源服务器在更新周期到来时向代理服务器发送更新请求，报文格式如图6所示，跳至Step7。
[0046]Step7:资源服务器收到代理服务器返回的更新响应。如果该响应的报文代号为“2.04 Changed”，说明代理关系建立成功，跳至Step8 ;如果该响应的报文代号为“2.03Valid”，说明代理关系建立失败，跳至St印3。
[0047]然后，结合图1的代理缓存机制工作流程图、图2的代理缓存机制报文交互图和图4的缓存资源信息库维护方法工作流程图，对代理服务器的【具体实施方式】进行详细描述。
[0048]Stepl:代理服务器接收到资源服务器的代理关系建立请求后，进行资源存储区域的创建操作。如果资源存储区域成功创建，则返回报文代号为“2.01 Created”的代理关系建立响应，报文格式如图7所示，跳至Step3;如果缓存资源信息库已满，则进行一次缓存资源信息库的维护，跳至St印2。
[0049]Step2:依次读取资源存储区域中存储的服务器编号，并进行运算得出服务器对应的IP地址，根据运算结果扫描路由表中子节点的全部表项。如果该资源服务器不存在于路由表中，则将之删除；如果该资源服务器存在于路由表中，则将之保留。扫描缓存资源信息库元毕后，跳至Step3。
[0050]Step3:如果经过维护后，仍不能创建资源存储区域，则向资源服务器返回报文代号为“4.01 Unauthorized”的代理关系建立响应，报文格式如图7所示，跳至Step2 ;如果经过维护后，能够创建资源存储区域，则向资源服务器返回报文代号为“2.01 Created”的代理关系建立响应，报文格式如图7所示，跳至Step4。
[0051]St印4:代理服务器射频监听，收到资源服务器发来的更新请求后，在缓存资源信息库中查找其资源存储区域。如果定位到资源存储区域，则将之更新，并返回报文代号为“2.04 Changed”的更新响应，跳至St印5 ;如果定位不到该区域，则返回报文代号为“2.03Valid”的更新响应，跳至St印5。
[0052]Step5:代理服务器监听用户发送的缓存资源信息库查询请求，如果收到查询请求，跳至St印5 ;否则，继续监听，重复St印5。
[0053]St印6:代理服务器根据筛选条件查询缓存资源信息库，定位到符合条件的资源存储区域。再运用过期检验模型，去掉不可靠的数据。在运用临近过期检验方法，判断资源的变化趋势。通过公式(I)计算得出R(变化趋势)的值。如果R大于零，则目标资源在用户完成未来一次浏览器操作的时间内无变化趋势，在返回的查询结果中无需特殊标注；如果R小于等于零，则目标资源在用户完成未来一次浏览器操作的时间内有变化趋势，在返回的查询结果中需要特殊标注，跳至Step7。
[0054]St印7:向用户返回符合条件且可靠的资源信息，并根据临近过期检验方法的判断结果进行变化趋势的标注。用户可以根据查询到的结果判断是否即刻对资源服务器进行直接操作。
[0055]以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
【主权项】
1.一种基于节点休眠和路由维护的CoAP协议代理缓存方法，其特征在于，包括以下步骤: 101、待节点入网完毕，在网络路由表项中选择供电方式为非电池供电的设备作为候选代理服务器，跳至步骤102; 102、根据实际需求综合考虑跳数、链路质量等因素，资源服务器从跳数最少的设备中选取链路质量最优的候选代理服务器为最优代理服务器作为其代理服务器，跳至步骤103 ； 103、任意节点作为CoAP协议资源服务器端，如果连续收到代理关系建立失败的响应个数未超过最大值M，则在下一个发送周期到来时，向代理服务器发送代理关系建立请求，跳至步骤104;如果CoAP资源服务器连续收到代理关系建立失败的响应个数超过最大值M，则该代理服务器不能再代理更多CoAP资源服务器，该资源服务器需要保持工作状态，在下一个发送周期到来时，判断最优代理服务器是否更新，如果最优代理服务器更新，计数器清零，跳至步骤102，重新选取代理服务器；否则，重复步骤103 ; 104、代理服务器接收到资源服务器端发送来的代理关系建立请求后，进行资源存储区域的创建操作，如果创建资源存储区域失败，则进行一次缓存资源信息库的维护，创建资源存储区域，并返回代理关系建立响应，描述创建结果，跳至步骤105 ;如果创建资源存储区域成功，则返回代理关系建立响应，并描述创建结果，跳至步骤105，每个资源服务器每次最多只能与一个代理服务器建立代理关系，每一个代理服务器可以同时与多个不同的资源服务器建立代理关系。 105、如果收到的代理关系建立响应描述代理关系建立成功，跳至步骤106;如果收到的代理关系建立响应描述代理关系建立失败，判断当前最优代理服务器是否更新，如果最优代理服务器更新，跳至步骤102 ;否则，跳至步骤103 ; 106、资源服务器周期性地在休眠状态和工作状态中切换，并在每次结束休眠状态转入工作状态时，判断当前的最优代理服务器是否发生改变，如果发生改变，跳至步骤102 ;否贝丨J，跳至步骤107; 107、资源服务器向代理服务器发送更新请求，跳至步骤108; 108、代理服务器接收到更新请求后，在缓存资源信息库中搜寻到匹配的资源存储区域，如果无法定位到目标资源存储区域，则进行一次缓存资源信息库的维护，并向资源服务器返回更新响应，描述更新结果，跳至步骤109 ;如果定位到目标资源存储区域，则向资源服务器返回更新响应，描述更新操作的结果，跳至步骤109 ; 109、如果资源服务器收到描述更新成功的更新响应，跳至步骤110;如果资源服务器收到描述定位失败的更新响应，跳至步骤103 ; 110、代理服务器监听用户发送的缓存资源信息库查询请求。如果收到用户查询请求，跳至步骤111 ;否则继续监听，重复步骤110 ; 111、代理服务器根据筛选条件查询缓存资源信息库，定位到符合条件的资源存储区域，运用过期检验模型，通过比较资源缓存时间和资源的生命期判断资源的新鲜度，再运用临近过期检验方法判断资源的变化趋势，并将符合条件的可靠信息连同其变化趋势信息返回给用户。2.根据权利要求1所述的基于节点休眠和路由维护的CoAP协议代理缓存方法，其特征在于，所述步骤104和步骤108中缓存资源信息库的维护方法具体如下: 201、依次扫描缓存资源信息库的各个资源存储区域，读取资源存储区域中存储的服务器编号，并进行运算得出服务器对应的IP地址，跳至步骤202 ; 202、代理服务器根据运算得出的资源服务器IP地址，查找路由表中子节点的表项，如果在路由表中定位不到对应的表项，则将之删除；如果在路由表中定位到对应的表项，则将之保留。3.根据权利要求1所述的基于节点休眠和路由维护的CoAP协议代理缓存方法，其特征在于，所述步骤111中所述临近过期检验方法如下: . 301、代理服务器收到用户的条件查询请求时，运用CoAP协议的过期检验模式，定位到缓存资源信息库中符合条件且可靠的资源存储区域，跳至步骤302 ; . 302、在已经定位的可靠资源存储区域运用临近过期检验方法进行资源变化趋势的判断.，跳至步骤303，截止到完成未来一次浏览器操作时，资源的变化趋势计算公式如下: R = Max_age+Update_timer-Setup_wait-Request_timer (I) 其中，R表示资源的变化趋势，Max_age表示最后一次更新的数据的有效时长，Update_timer表示最后一次数据的更新时刻，Setup_wait表示用户完成一次浏览器操作所消耗的平均时间，Request_timer表示代理服务器收到用户请求的时刻；. 303、如果R大于零，则目标资源在用户完成未来一次浏览器操作的时间内无变化趋势，在返回的查询结果中无需特殊标注；如果R小于等于零，则目标资源在用户完成未来一次浏览器操作的时间内有变化趋势，在返回的查询结果中需要特殊标注，跳至步骤304。 . 304、向用户返回符合条件且可靠的资源信息，并根据临近过期检验方法的判断结果进行标注。
【专利摘要】本发明请求保护一种基于节点休眠和路由维护的CoAP协议代理缓存方法，属于网络应用层技术领域。本发明在面向资源受限IP网络设计的CoAP(Constrained Application Protocol)协议的基础上，提出一种基于节点休眠和路由维护的CoAP协议代理缓存方法。该方法包括三项内容：一种代理关系维护方法、一种缓存资源信息库维护方法和一种能反映资源变化趋势、存储资源占用少、便捷用户操作的临近过期检验方法。本方法的优势在于，增强CoAP协议对节点休眠和路由维护网络情景的支持，便捷用户对周期性休眠服务器的操作，能够对路由器吞吐量和网络时延进行有效控制。
【IPC分类】H04L29/08, H04W84/18
【公开号】CN104917828
【申请号】CN201510283002
【发明人】王平, 蒲宬亘, 王恒, 鲍娜
【申请人】重庆邮电大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月28日