本文關(guān)鍵詞：內(nèi)容中心網(wǎng)絡緩存管理及配置方法研究

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【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和應用的變化,以“IP地址為中心”的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)暴露出了一系列的問題,比如效率低、安全性差、移動性差等。為了解決互聯(lián)網(wǎng)的這種弊端,一種徹底的做法是設計一種“以信息為中心”(ICN:Information Centric Network)的網(wǎng)絡架構(gòu)。其中,內(nèi)容中心網(wǎng)絡CCN(Content Centric Network)是一種受到廣泛關(guān)注的ICN網(wǎng)絡架構(gòu)。網(wǎng)絡節(jié)點內(nèi)嵌緩存是CCN的一個重要功能,因此設計合理的緩存管理方案和緩存配置對改善網(wǎng)絡性能有著重要的作用。在CCN網(wǎng)絡緩存管理問題研究中,為提高網(wǎng)絡性能,現(xiàn)有研究大多從獨立緩存和協(xié)作緩存兩方面考慮。在獨立緩存方案中,節(jié)點獨立決策內(nèi)容緩存會導致信息冗余資源浪費。在協(xié)作緩存方案中,相互發(fā)送緩存信息會導致較大通信開銷,集中計算內(nèi)容緩存位置會導致擴展性差、不適應內(nèi)容動態(tài)變化等缺點。針對這些不足,本文提出了基于內(nèi)容流的緩存管理機制。該機制通過建立緩存模型規(guī)劃出內(nèi)容流在各節(jié)點的緩存比例,并結(jié)合改進的LCD緩存策略和改進的LRU替換策略來決策內(nèi)容的緩存位置,最后本文通過仿真驗證了該機制的有效性。內(nèi)容流行度是指網(wǎng)絡中內(nèi)容被請求的概率,反應了內(nèi)容的流行程度。根據(jù)流行度來決策內(nèi)容的緩存位置,可以很大程度地改善網(wǎng)絡性能。于是本文又提出了基于內(nèi)容流行度的協(xié)作緩存管理機制。在實際網(wǎng)絡中內(nèi)容流行度難以統(tǒng)計,對此,該機制通過包發(fā)送內(nèi)容流行度統(tǒng)計信息和interest報文捎帶內(nèi)容流行度統(tǒng)計信息兩種方案加以實現(xiàn)。兩種方法分別通過包和interest報文向上級節(jié)點發(fā)送內(nèi)容流行度信息,網(wǎng)絡中每個節(jié)點維護一張內(nèi)容流行度統(tǒng)計表用以周期協(xié)作統(tǒng)計這些信息,內(nèi)容返回則根據(jù)本地節(jié)點內(nèi)容流行度統(tǒng)計表來決策。最后,本文通過仿真驗證了兩種緩存方法在改善網(wǎng)絡性能上的高效性。在CCN網(wǎng)絡緩存配置問題研究中,現(xiàn)有研究多考慮在固定緩存容量基礎(chǔ)上獲取網(wǎng)絡流量效益最大化,往往忽視緩存容量配置對網(wǎng)絡性能的影響。對此,本文提出一種基于內(nèi)容流的緩存容量配置方法。該方法以流在各節(jié)點上分配的緩存比例為基礎(chǔ),設計網(wǎng)絡緩存容量劃分權(quán)重,并根據(jù)該權(quán)重信息重新規(guī)劃節(jié)點緩存容量大小,最后通過對比不同緩存容量配置方案驗證了該方案的有效應和可行性。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.07
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本文編號：1242869