發(fā)布時(shí)間：2020-04-15 22:10

【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)通信的重要基礎(chǔ)設(shè)施,深刻地影響著人們的工作、生活和學(xué)習(xí),不斷地推進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。但是隨著網(wǎng)絡(luò)流量的爆炸式增長,越來越多的用戶不再關(guān)注內(nèi)容所在的位置,而是關(guān)注內(nèi)容本身,現(xiàn)有基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在可擴(kuò)展性、安全性、移動(dòng)性和綠色節(jié)能等方面不斷凸顯弊端。為了從根本上解決這些問題,研究者們提出了以內(nèi)容為中心的信息中心網(wǎng)絡(luò)(InformationCentric Network,ICN)架構(gòu),其中網(wǎng)內(nèi)緩存是ICN最主要的特征之一,即每一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)具有緩存功能,且可以服務(wù)后續(xù)用戶請(qǐng)求。由于在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)營商之間的物理資源不能共享,從而會(huì)增加內(nèi)容分發(fā)的成本支出和維護(hù)支出。但是利用網(wǎng)絡(luò)虛擬化(Network Virtualization,NV)技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)服務(wù)提供商(Service Providers,SPs)之間共享基礎(chǔ)設(shè)施資源,而且也能實(shí)現(xiàn)共享內(nèi)容資源。因此為實(shí)現(xiàn)緩存內(nèi)容共享于SPs之間,提高端到端的網(wǎng)絡(luò)性能,研究者們提出了信息中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化(Information-Centric Network Virtualization,ICNV)架構(gòu)。在ICNV中,利用ICN的網(wǎng)內(nèi)緩存技術(shù)將內(nèi)容資源緩存在節(jié)點(diǎn)中,可以更好地服務(wù)用戶請(qǐng)求,提高資源利用率、降低內(nèi)容分發(fā)的開銷以及網(wǎng)絡(luò)傳輸冗余和數(shù)據(jù)中心的服務(wù)負(fù)載等。因此緩存策略的研究同樣成為了ICNV中的熱點(diǎn)話題。本文主要研究了ICNV中內(nèi)容緩存策略的制定,具體研究工作如下:1.針對(duì)節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)包存在兩個(gè)動(dòng)作:存包與丟包,以節(jié)點(diǎn)緩存內(nèi)容個(gè)數(shù)作為節(jié)點(diǎn)的緩存狀態(tài),將節(jié)點(diǎn)緩存狀態(tài)的轉(zhuǎn)移看作一個(gè)馬爾科夫鏈,利用節(jié)點(diǎn)緩存狀態(tài)的轉(zhuǎn)移,建立節(jié)點(diǎn)的緩存狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,通過考慮節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)概率,建立以響應(yīng)用戶平均跳數(shù)為目標(biāo)函數(shù)。由于目標(biāo)函數(shù)為集中式函數(shù),本文提出了基于勢博弈的分布式算法,在博弈過程中,節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)自身情況選擇緩存策略,通過每一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)緩存策略的迭代更新得到緩存策略的納什均衡點(diǎn),最終得出最優(yōu)緩存策略。2.考慮網(wǎng)絡(luò)能量開銷,以網(wǎng)絡(luò)節(jié)能、環(huán)保作為出發(fā)點(diǎn),能耗作為基礎(chǔ)模型,通過考慮網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的訪問頻率以及內(nèi)容的緩存距離,提出了基于內(nèi)容訪問頻率和緩存距離的能效優(yōu)化緩存策略。通過緩存策略,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的能效得到優(yōu)化的同時(shí),用戶在網(wǎng)絡(luò)中的體驗(yàn)也得到提升。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP393.01

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本文編號(hào)：2629036