信息中心網(wǎng)絡(luò)緩存管理方法及流量工程問(wèn)題研究
本文關(guān)鍵詞：信息中心網(wǎng)絡(luò)緩存管理方法及流量工程問(wèn)題研究
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【摘要】：信息中心網(wǎng)絡(luò)(Information-Centric Network,ICN)是一種以“內(nèi)容”為中心的全新未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),而內(nèi)容命名網(wǎng)絡(luò)(Named-Data Network,NDN)則是基于ICN思想的一個(gè)典型實(shí)現(xiàn)。本文主要研究NDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的緩存管理方法及流量工程問(wèn)題。請(qǐng)求記錄表(Pending Interest Table,PIT)是NDN路由器存儲(chǔ)待響應(yīng)請(qǐng)求的緩存,以便記錄返回?cái)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)端口和實(shí)現(xiàn)相同請(qǐng)求的聚合。一方面,支持線(xiàn)速訪問(wèn)存儲(chǔ)的PIT由于受到實(shí)際成本的限制,其容量將十分有限;另一方面,由于請(qǐng)求報(bào)文的數(shù)目相當(dāng)巨大,導(dǎo)致PIT的存儲(chǔ)空間需求也非常大。因此,如何讓PIT在小容量下仍保持良好的性能成為一個(gè)重要問(wèn)題。本文通過(guò)分析理想狀態(tài)下(PIT容量無(wú)限大)的PIT命中率,發(fā)現(xiàn)只需要存儲(chǔ)少量流行度高的請(qǐng)求就可以獲得很好的轉(zhuǎn)發(fā)性能�；谶@個(gè)發(fā)現(xiàn),本文提出了一種基于內(nèi)容流行度的PIT緩存管理方法。該方法通過(guò)對(duì)不同流行度的請(qǐng)求采用不同的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,使得PIT在小容量的情況下既能保持高命中率,又能確保NDN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的正常進(jìn)行。最后仿真驗(yàn)證了該方法的有效性和可行性。內(nèi)容緩存(Content Store,CS)是NDN提高內(nèi)容分發(fā)性能的關(guān)鍵。與PIT類(lèi)似,在實(shí)際路由器中,CS的容量也是非常有限的。因此,在容量受限的情況下,如何提高CS的效率就顯得尤為重要。目前,NDN采用的緩存策略是在內(nèi)容經(jīng)過(guò)的所有路由器上緩存內(nèi)容,這種處處緩存的策略既造成了路由器之間存在大量的冗余內(nèi)容,又使得低流行度的內(nèi)容可能“污染”CS,造成性能上的損失。本文將PIT研究中按內(nèi)容流行度緩存的思想遷移到CS緩存管理中,提出了一種基于內(nèi)容流行度的CS緩存管理方法,將不同流行度的內(nèi)容緩存到不同層次的CS中去,既避免了冗余緩存的出現(xiàn),又使得CS在小容量下仍具有有較高的命中率。在此基礎(chǔ)上,又綜合考慮了CS對(duì)PIT的影響,提出了一種基于內(nèi)容流行度的綜合緩存管理方法。最后仿真驗(yàn)證了所提出方法的有效性和可行性。對(duì)于流量工程問(wèn)題,本文以負(fù)載均衡作為優(yōu)化目標(biāo),結(jié)合NDN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)建CS的特點(diǎn),提出了一種基于多拓?fù)渎酚傻呢?fù)載均衡方案。從路由策略和CS兩個(gè)角度來(lái)“保護(hù)”重載鏈路,從而達(dá)到均衡鏈路負(fù)載的目的。最后在仿真中嘗試了多種不同的多拓?fù)渖煞桨?驗(yàn)證了該方案的有效性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：信息中心網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò) 緩存 流量工程 負(fù)載均衡 多拓?fù)渎酚?/strong>
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.0
【目錄】：
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-15
- 第一章 緒論15-21
- 1.1 信息中心網(wǎng)概述15-18
- 1.1.1 ICN概述15
- 1.1.2 NDN概述15-17
- 1.1.3 NDN工作流程概述17-18
- 1.2 本文主要研究問(wèn)題18
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
- 1.3.1 PIT緩存管理方法研究現(xiàn)狀18-19
- 1.3.2 CS緩存管理方法研究現(xiàn)狀19
- 1.3.3 NDN流量工程研究現(xiàn)狀19-20
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)及內(nèi)容安排20-21
- 第二章 基于內(nèi)容流行度的PIT緩存管理方法21-41
- 2.1 引言21-22
- 2.2 PopPIT設(shè)計(jì)動(dòng)機(jī)22-26
- 2.2.1 假設(shè)及主要使用符號(hào)22-24
- 2.2.2 單請(qǐng)求內(nèi)容的PIT命中率分析24
- 2.2.3 多請(qǐng)求內(nèi)容的PIT命中率分析24-26
- 2.3 PopPIT緩存管理方法26-30
- 2.3.1 基于Bloom Filter的無(wú)狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制26-27
- 2.3.2 流行度統(tǒng)計(jì)表（PopTable）27-28
- 2.3.3 PopPIT工作流程28-30
- 2.4 PopPIT仿真及分析30-40
- 2.4.1 仿真環(huán)境30
- 2.4.2 性能統(tǒng)計(jì)指標(biāo)30-31
- 2.4.3 仿真對(duì)比方案31-32
- 2.4.4 仿真結(jié)果及分析32-40
- 2.5 本章總結(jié)40-41
- 第三章 基于內(nèi)容流行度的CS緩存管理方法41-62
- 3.1 引言41-43
- 3.2 PopCS緩存管理方法43-53
- 3.2.1 PopCS可行性分析43-45
- 3.2.2 PopCS工作流程45-47
- 3.2.3 PopCS仿真及分析47-53
- 3.3 PopCache緩存管理方法53-61
- 3.3.1 PopCache工作流程53-55
- 3.3.2 PopCache仿真及分析55-61
- 3.4 本章總結(jié)61-62
- 第四章 基于多拓?fù)渎酚傻腘DN負(fù)載均衡方案62-80
- 4.1 引言62
- 4.2 多拓?fù)渎酚珊?jiǎn)介62-63
- 4.3 NDN負(fù)載均衡方案——MTRLB63-71
- 4.3.1 MTRLB工作流程64-67
- 4.3.2 MTR邏輯拓?fù)浼系臉?gòu)建67-71
- 4.4 仿真及分析71-79
- 4.4.1 仿真場(chǎng)景設(shè)置72
- 4.4.2 統(tǒng)計(jì)指標(biāo)72-73
- 4.4.3 對(duì)比方案73
- 4.4.4 仿真結(jié)果及分析73-78
- 4.4.5 小結(jié)78-79
- 4.5 本章總結(jié)79-80
- 第五章 總結(jié)與展望80-82
- 5.1 本文主要工作80
- 5.2 對(duì)未來(lái)工作的展望80-82
- 致謝82-83
- 參考文獻(xiàn)83-86
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果86-87
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中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 司成祥;孟曉p，
本文編號(hào)：512038
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