命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中緩存一致性問(wèn)題研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-04 15:19
當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的功能已經(jīng)逐漸從信息傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)容分發(fā),而傳統(tǒng)的以主機(jī)為中心的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)難以應(yīng)對(duì)這種變化,因此研究者們提出了一種以內(nèi)容為中心的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)潛在架構(gòu)——命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Named Data Networking,NDN)。泛化的緩存系統(tǒng)是NDN網(wǎng)絡(luò)的典型特征之一,這一方面提高了內(nèi)容傳輸?shù)男?另一方面也帶來(lái)了緩存一致性的問(wèn)題。保證緩存一致性,就是保證用戶在任意緩存節(jié)點(diǎn)中獲取的內(nèi)容副本是有效的,這對(duì)于提升NDN網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力、拓寬NDN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍具有重要意義。此外,緩存系統(tǒng)在提供緩存一致性的同時(shí),必然產(chǎn)生額外的網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)流量開銷,如何在不影響網(wǎng)絡(luò)性能的情況下降低這些開銷,也是在NDN網(wǎng)絡(luò)中部署一致性服務(wù)時(shí)需要解決的問(wèn)題。針以上問(wèn)題,本文首先建立緩存一致性問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型,從理論上分析基本緩存一致性場(chǎng)景中網(wǎng)絡(luò)性能的影響因素,并從中獲取設(shè)計(jì)緩存一致性策略的洞見,進(jìn)而提出基于發(fā)布/訂閱機(jī)制的NDN緩存一致性策略。具體研究工作如下:(1)本文通過(guò)使用泊松過(guò)程刻畫流量的傳輸行為、使用條件概率描述存在與有效的交互關(guān)系,建立了基于LRU的四種基本緩存一致性場(chǎng)景數(shù)學(xué)模型。該模型可以在...
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 從TCP/IP網(wǎng)絡(luò)到命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)
1.1.2 緩存一致性問(wèn)題概述與研究現(xiàn)狀
1.2 研究?jī)?nèi)容與研究意義
1.3 論文結(jié)構(gòu)
第2章 命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與相關(guān)緩存一致性問(wèn)題研究
2.1 命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)原理
2.1.1 基本架構(gòu)與概念
2.1.2 數(shù)據(jù)緩存技術(shù)
2.1.3 其他關(guān)鍵技術(shù)
2.2 緩存一致性分析模型
2.2.1 緩存分析模型
2.2.2 緩存弱一致性分析模型
2.2.3 緩存強(qiáng)一致性分析模型
2.3 緩存一致性策略
2.3.1 緩存弱一致性策略
2.3.2 緩存強(qiáng)一致性策略
2.3.3 命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的緩存一致性策略
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于LRU的緩存一致性問(wèn)題分析模型
3.1 問(wèn)題分析
3.1.1 LRU緩存替換算法分析
3.1.2 緩存一致性問(wèn)題分析
3.2 模型描述
3.2.1 記號(hào)與假設(shè)
3.2.2 存在概率與“Che近似”
3.2.3 有效概率
3.3 模型建立
3.3.1 被動(dòng)失效
3.3.2 基于移除的主動(dòng)失效
3.3.3 基于更新的主動(dòng)失效
3.3.4 基于選擇更新的主動(dòng)失效
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)
3.4.1 緩存命中率
3.4.2 服務(wù)器負(fù)載
3.4.3 基于選擇更新的主動(dòng)失效策略參數(shù)設(shè)置
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于發(fā)布/訂閱機(jī)制的緩存一致性策略
4.1 問(wèn)題分析
4.2 基本思想
4.3 策略描述
4.3.1 輕量級(jí)NDN發(fā)布/訂閱機(jī)制
4.3.2 數(shù)據(jù)包、興趣包與端口記錄表結(jié)構(gòu)
4.3.3 訂閱過(guò)程
4.3.4 發(fā)布過(guò)程
4.3.5 清除過(guò)程
4.3.6 記錄過(guò)程
4.3.7 數(shù)據(jù)包處理過(guò)程
4.3.8 興趣包處理過(guò)程
4.3.9 完整過(guò)程示例
4.4 仿真實(shí)驗(yàn)
4.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
4.4.2 緩存命中率
4.4.3 服務(wù)器負(fù)載
4.4.4 額外負(fù)載占比
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一般網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的CCN數(shù)據(jù)傳輸近似模型(英文)[J]. 王國(guó)卿,黃韜,劉江,陳建亞,劉韻潔. 中國(guó)通信. 2014(07)
本文編號(hào):3685271
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 從TCP/IP網(wǎng)絡(luò)到命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)
1.1.2 緩存一致性問(wèn)題概述與研究現(xiàn)狀
1.2 研究?jī)?nèi)容與研究意義
1.3 論文結(jié)構(gòu)
第2章 命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與相關(guān)緩存一致性問(wèn)題研究
2.1 命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)原理
2.1.1 基本架構(gòu)與概念
2.1.2 數(shù)據(jù)緩存技術(shù)
2.1.3 其他關(guān)鍵技術(shù)
2.2 緩存一致性分析模型
2.2.1 緩存分析模型
2.2.2 緩存弱一致性分析模型
2.2.3 緩存強(qiáng)一致性分析模型
2.3 緩存一致性策略
2.3.1 緩存弱一致性策略
2.3.2 緩存強(qiáng)一致性策略
2.3.3 命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的緩存一致性策略
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于LRU的緩存一致性問(wèn)題分析模型
3.1 問(wèn)題分析
3.1.1 LRU緩存替換算法分析
3.1.2 緩存一致性問(wèn)題分析
3.2 模型描述
3.2.1 記號(hào)與假設(shè)
3.2.2 存在概率與“Che近似”
3.2.3 有效概率
3.3 模型建立
3.3.1 被動(dòng)失效
3.3.2 基于移除的主動(dòng)失效
3.3.3 基于更新的主動(dòng)失效
3.3.4 基于選擇更新的主動(dòng)失效
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)
3.4.1 緩存命中率
3.4.2 服務(wù)器負(fù)載
3.4.3 基于選擇更新的主動(dòng)失效策略參數(shù)設(shè)置
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于發(fā)布/訂閱機(jī)制的緩存一致性策略
4.1 問(wèn)題分析
4.2 基本思想
4.3 策略描述
4.3.1 輕量級(jí)NDN發(fā)布/訂閱機(jī)制
4.3.2 數(shù)據(jù)包、興趣包與端口記錄表結(jié)構(gòu)
4.3.3 訂閱過(guò)程
4.3.4 發(fā)布過(guò)程
4.3.5 清除過(guò)程
4.3.6 記錄過(guò)程
4.3.7 數(shù)據(jù)包處理過(guò)程
4.3.8 興趣包處理過(guò)程
4.3.9 完整過(guò)程示例
4.4 仿真實(shí)驗(yàn)
4.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
4.4.2 緩存命中率
4.4.3 服務(wù)器負(fù)載
4.4.4 額外負(fù)載占比
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一般網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的CCN數(shù)據(jù)傳輸近似模型(英文)[J]. 王國(guó)卿,黃韜,劉江,陳建亞,劉韻潔. 中國(guó)通信. 2014(07)
本文編號(hào):3685271
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