【摘要】：伴隨著用戶海量的內(nèi)容獲取需求,互聯(lián)網(wǎng)正從主機(jī)驅(qū)動(dòng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻邮苷唑?qū)動(dòng)的內(nèi)容獲取模式。在這種模式下,用戶希望更高效地獲取信息,而不關(guān)心信息來源于哪個(gè)主機(jī)終端。面對(duì)這種通信模式的變化,信息中心網(wǎng)絡(luò)被提出,這種以信息為中心的新型網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)摒棄了過去以網(wǎng)絡(luò)中間件的形式,而是在網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)層面,通過基于內(nèi)容項(xiàng)命名的路由方式和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)置緩存技術(shù),為提高用戶層面可感知的高效內(nèi)容獲取以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的資源利用率提供原生支持。然而信息中心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)置緩存所呈現(xiàn)出的緩存細(xì)粒度化、透明化以及泛在化等特征,在沒有相應(yīng)優(yōu)化技術(shù)與方法的情況下,應(yīng)對(duì)大量需要轉(zhuǎn)發(fā)的內(nèi)容時(shí)表現(xiàn)出能力相對(duì)弱小,并且內(nèi)容放置缺乏平衡分布等問題。為了解決上述問題,本論文研究信息中心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)置緩存塊調(diào)度策略,主要在緩存決策策略和緩存替換算法上對(duì)信息中心網(wǎng)絡(luò)緩存機(jī)制的性能進(jìn)行了優(yōu)化,并使內(nèi)容放置實(shí)現(xiàn)更平衡的分布。在緩存決策策略的優(yōu)化設(shè)計(jì)方面,首先本論文分析以信息中心網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)緩存策略on-path caching為代表的全局性緩存會(huì)導(dǎo)致的問題;接著針對(duì)其產(chǎn)生的大量無效緩存替換以及內(nèi)容放置失衡的問題,提出基于內(nèi)容流行度和節(jié)點(diǎn)中心度匹配的緩存策略。該策略通過對(duì)緩存內(nèi)容和緩存節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多參量評(píng)估,選擇性緩存經(jīng)過的內(nèi)容,以降低緩存冗余、提高內(nèi)容分發(fā)沿路節(jié)點(diǎn)的空間使用效率。在緩存替換算法的研究方面,本論文首先分析研究了在信息中心網(wǎng)絡(luò)中體現(xiàn)出的與傳統(tǒng)web/流媒體等緩存系統(tǒng)不同的新特征,然后分析了適用于web/流媒體緩存系統(tǒng)的LRU,FIFO等單參量緩存替換算法在移植到信息中心網(wǎng)絡(luò)中所導(dǎo)致的緩存污染等問題,提出基于生存時(shí)間和緩存大小的信息中心網(wǎng)絡(luò)緩存替換算法。該算法結(jié)合了信息中心網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包對(duì)生存時(shí)間的原生支持以及緩存節(jié)點(diǎn)空間大小,建立效用函數(shù),選取當(dāng)前節(jié)點(diǎn)最適合替換的內(nèi)容項(xiàng)進(jìn)行緩存替換,讓更流行的對(duì)象更靠近接近用戶的網(wǎng)絡(luò)邊緣緩存節(jié)點(diǎn),并獲得更持久貯存,以提高緩存系統(tǒng)整體的緩存命中率。最后本論文通過使用加入了外生請(qǐng)求局部性原理后生成的改進(jìn)模型,提高算法策略驗(yàn)證的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。結(jié)合改進(jìn)的模型,將緩存決策策略和替換算法運(yùn)用于搭建的運(yùn)行CCNx協(xié)議的實(shí)驗(yàn)床,經(jīng)試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),本文提出的緩存決策策略和緩存替換算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)容更平衡的放置、減少了緩存冗余、同時(shí)提高了緩存系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[Abstract]:With the huge demand of users, the Internet is changing from the host-driven point-to-point communication mode to the receptor-driven mode of content acquisition. In this mode, users want to obtain information more efficiently, regardless of which host terminal the information comes from. In the face of the change of communication mode, information center network is proposed. This new network architecture based on information has abandoned the form of network middleware, but at the level of network architecture. By means of content-based routing and network built-in cache technology, native support is provided for improving efficient content acquisition at the user level and resource utilization of the entire network. However, the information center network has the characteristics of fine-grained cache, transparency and ubiquity. Without the corresponding optimization techniques and methods, it has a relatively weak ability to deal with a large number of contents that need to be forwarded. And the content of the lack of balanced distribution and other issues. In order to solve the above problems, this paper studies the scheduling strategy of the built-in cache block in the information center network, and mainly optimizes the performance of the cache mechanism in the information center network based on the cache decision strategy and cache replacement algorithm. And make the content placement to achieve a more balanced distribution. In the aspect of the optimization design of cache decision policy, this paper firstly analyzes the problems caused by global cache, which is represented by default cache policy on-path caching in information center network. Then a cache policy based on the matching of content popularity and node centrality is proposed to solve the problem of a large number of invalid cache replacements and the imbalance of content placement. By evaluating the cache content and the cache nodes, the strategy can selectively cache the content, reduce the cache redundancy and improve the spatial efficiency of the content distribution nodes along the route. In the aspect of cache replacement algorithm, this paper firstly analyzes and studies the new features which are different from the traditional web/ streaming media cache system in the information center network. Then it analyzes the problems of cache pollution caused by LRU,FIFO and other single parameter cache replacement algorithms which are suitable for web/ streaming media cache system when they are transplanted to the information center network. An information center cache replacement algorithm based on lifetime and cache size is proposed. The algorithm combines the native support of data packets in the information center network and the size of the cache node space to establish the utility function and select the most suitable content items for the current node to cache replace. The more popular objects are closer to the user's network edge cache nodes and can be stored more persistently to improve the cache hit ratio of the whole cache system. Finally, an improved model based on the principle of exogenous request locality is used to improve the accuracy and authenticity of the algorithm strategy verification. Combined with the improved model, the cache decision strategy and the replacement algorithm are applied to the experimental bed of running CCNx protocol. Through the experimental analysis, it is found that the cache decision strategy and the cache replacement algorithm proposed in this paper achieve a more balanced placement of the content. It reduces the cache redundancy and improves the stability of the cache system.
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP393.0

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王峗;;網(wǎng)絡(luò)中的緩存技術(shù)問題探討[J];硅谷;2011年21期

2 秦秀磊;張文博;魏峻;王偉;鐘華;黃濤;;云計(jì)算環(huán)境下分布式緩存技術(shù)的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J];軟件學(xué)報(bào);2013年01期

3 劉婷婷;潘彤;陳彬茹;;利用雙緩存技術(shù)提高繪圖速率[J];電腦編程技巧與維護(hù);2012年18期

4 賀碩,范定國,鮑芳;網(wǎng)絡(luò)緩存協(xié)作的實(shí)現(xiàn)方法[J];光電子技術(shù)與信息;2004年01期

5 李玉峰;邱菡;蘭巨龍;汪斌強(qiáng);;小緩存下一種基于推送方式的多接口輸出緩存設(shè)置策略[J];通信學(xué)報(bào);2008年09期

6 郭佳;;網(wǎng)絡(luò)緩存技術(shù)的應(yīng)用研究[J];產(chǎn)業(yè)與科技論壇;2012年12期

7 張衛(wèi)華;;在GDI+中利用雙緩存技術(shù)實(shí)現(xiàn)橡皮筋效果[J];電腦編程技巧與維護(hù);2009年05期

8 章之;網(wǎng)絡(luò)緩存的后遺癥[J];中國計(jì)算機(jī)用戶;1998年09期

9 毛健;;緩存服務(wù)器:高效網(wǎng)絡(luò)解決之道[J];金融電子化;2005年02期

10 車秀梅;周元成;;網(wǎng)絡(luò)緩存協(xié)議探討[J];山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 沈思陽;;聲明式緩存在Web項(xiàng)目中的應(yīng)用[A];促進(jìn)企業(yè)信息化進(jìn)程——第十屆中國Java技術(shù)及應(yīng)用大會(huì)文集[C];2007年

2 萬繼光;王繼彬;謝長生;;一種基于多媒體應(yīng)用的緩存替換算法研究[A];第六屆和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議（HHME2010)、第19屆全國多媒體學(xué)術(shù)會(huì)議（NCMT2010）、第6屆全國人機(jī)交互學(xué)術(shù)會(huì)議（CHCI2010）、第5屆全國普適計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議（PCC2010）論文集[C];2010年

3 沈慶偉;;高速緩存技術(shù)在Internet中的應(yīng)用[A];第一屆全國Web信息系統(tǒng)及其應(yīng)用會(huì)議（WISA2004）論文集[C];2004年

4 李翠平;王珊;;基于學(xué)習(xí)的OLAP查詢結(jié)果緩存技術(shù)[A];第二十一屆中國數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（研究報(bào)告篇）[C];2004年

5 黃琳妍;李虹;;情緒和決策情境對(duì)個(gè)體決策策略偏好的影響[A];第十五屆全國心理學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2012年

6 黃琳妍;李虹;;決策情境和決策風(fēng)格對(duì)個(gè)體決策策略偏好的影響[A];心理學(xué)與創(chuàng)新能力提升——第十六屆全國心理學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

7 邱洋;岳昆;郭志懋;王曉玲;周傲英;;利用緩存優(yōu)化關(guān)系數(shù)據(jù)的XML發(fā)布[A];第二十一屆中國數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（研究報(bào)告篇）[C];2004年

8 陳勇;孫世新;周益民;李軍;馮永政;;基于P2P的CDN新型網(wǎng)絡(luò)及緩存替換算法[A];2008年全國開放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(上冊(cè))[C];2008年

9 周揚(yáng)發(fā);武斌;國海濤;;一種改進(jìn)的Web代理服務(wù)器GDS緩存替換算法[A];虛擬運(yùn)營與云計(jì)算——第十八屆全國青年通信學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2013年

10 黃東暉;林宇;金躍輝;程時(shí)端;;包的重排序及對(duì)網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用性能影響的研究[A];中國通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)2003年年會(huì)論文集[C];2003年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 ;集中式存儲(chǔ)緩存[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2007年

2 ;服務(wù)器端緩存提速電子商務(wù)[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2000年

3 ;存儲(chǔ)緩存為文件傳輸提速[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2003年

4 英特爾（中國）有限公司系統(tǒng)工程師 尤晉;高速緩存在寬帶網(wǎng)中的應(yīng)用[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2001年

5 VAR記者 劉一冰;又見Adaptec[N];電腦商報(bào);2011年

6 楊文清　馬騰;如何搜集民事訴訟網(wǎng)絡(luò)證據(jù)[N];榆林日?qǐng)?bào);2011年

7 亞信公司應(yīng)用咨詢部 韓少云;運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 分析網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2000年

8 張彤;網(wǎng)絡(luò)簡化后的性能[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2009年

9 北京中創(chuàng)信測(cè)科技股份有限公司 韓冰;中創(chuàng)信測(cè)：全面監(jiān)測(cè)構(gòu)建高性能的3G網(wǎng)絡(luò)[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2005年

10 楊虹;有一種網(wǎng)絡(luò)幫助油田實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)集中管理[N];中國石化報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 高陽陽;基于網(wǎng)絡(luò)緩存的協(xié)同傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

2 王必堯;內(nèi)容服務(wù)系統(tǒng)內(nèi)容采集和緩存部署策略研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

3 于泳紅;職業(yè)生涯決策整合模型研究[D];華東師范大學(xué);2004年

4 陳江濤;決策后悔的特征與形成機(jī)制研究[D];浙江大學(xué);2008年

5 胡騫;以內(nèi)容為中心的網(wǎng)絡(luò)中緩存技術(shù)的若干問題研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

6 方超;信息中心網(wǎng)絡(luò)綠色節(jié)能機(jī)制研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

7 趙君;異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中多維資源優(yōu)化策略研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

8 許崗;機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中非穩(wěn)態(tài)社會(huì)關(guān)系演化與社團(tuán)劃分[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2016年

9 尹星;網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性支持關(guān)鍵技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2016年

10 文坤;降質(zhì)攻擊及其防范研究[D];清華大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 彭昊;信息中心網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)置緩存塊調(diào)度策略的研究[D];北京郵電大學(xué);2017年

2 薛源;面向小文件的緩存優(yōu)化和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D];上海大學(xué);2015年

3 劉柳;面向個(gè)人云存儲(chǔ)的緩存機(jī)制研究[D];浙江大學(xué);2015年

4 鄭林浩;內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)緩存污染問題研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2015年

5 屈佳;基于Memcached的Web緩存技術(shù)研究與應(yīng)用[D];武漢郵電科學(xué)研究院;2016年

6 孫鵬宇;搜索引擎精簡摘要緩存方法研究[D];南開大學(xué);2015年

7 李丹萍;單核處理器片上滲透數(shù)據(jù)調(diào)配方法研究[D];北京交通大學(xué);2016年

8 邱書洋;Redis緩存技術(shù)研究及應(yīng)用[D];鄭州大學(xué);2016年

9 黃小檸;面向無線緩存的D2D技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2016年

10 盧旭玉;無線網(wǎng)緩存協(xié)作共享研究與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2229691