本文關(guān)鍵詞：內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)路由和緩存機(jī)制研究

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【摘要】：越來越多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用或服務(wù)只關(guān)心內(nèi)容本身,而不在意內(nèi)容所在位置,這與當(dāng)前基于主機(jī)到主機(jī)的通信模式不匹配,內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)正是在此基礎(chǔ)上提出的全新解決方案。內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中三大基本元素是訂閱發(fā)布語義、通用緩存和以內(nèi)容為導(dǎo)向的安全模型。發(fā)布訂閱系統(tǒng)將內(nèi)容發(fā)布者和訂閱者從時(shí)間和空間上徹底分離,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)內(nèi)置緩存的使用,使得內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中基于內(nèi)容名字的路由機(jī)制有別于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)路由機(jī)制。緩存機(jī)制和路由機(jī)制的設(shè)計(jì)是內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重點(diǎn)。本文對內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中路由機(jī)制和緩存機(jī)制進(jìn)行研究,提出相應(yīng)的解決方案,并對緩存和路由機(jī)制進(jìn)行建模優(yōu)化。本文研究內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中路由機(jī)制和緩存機(jī)制。工作主要集中在以下五個(gè)方面:1.核心邊緣分離內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下路由機(jī)制研究在基于屬性的命名方式下,給出了適用于核心邊緣分離的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(ICN)的路由機(jī)制HHR。在核心域中采用類似Chord環(huán)的結(jié)構(gòu)路由內(nèi)容目標(biāo),而邊緣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容目標(biāo)交付分成三部分,LR,DLPC和RPR。LR可以根據(jù)各邊緣域自身的情況選擇適合自己的路由機(jī)制,而本文中提出逐步部署的分級結(jié)構(gòu)路由方式同時(shí)解決DLPC和RPR。仿真結(jié)果表明,HHR路由機(jī)制能夠避免內(nèi)容信息或請求信息的全網(wǎng)洪泛,能快速被部署,且適用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。2.基于節(jié)能的路由和緩存優(yōu)化方案研究節(jié)能作為時(shí)下熱議的話題,不得不在內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中被考慮。文章中首先對內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)能耗進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。在節(jié)能方案中同時(shí)考慮內(nèi)容路由和緩存配置問題。并提出相應(yīng)的分步實(shí)現(xiàn)算法,RSWC在不考慮緩存的情況下部署業(yè)務(wù)量,獲得整個(gè)方案的初始解,RSC則在初始解的基礎(chǔ)上加入考慮緩存,再逐步調(diào)整鏈路上的業(yè)務(wù)量,使得最終消耗的能量盡可能小。3.基于預(yù)取操作的緩存機(jī)制針對內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中分塊通信模式,提出基于預(yù)取操作的緩存機(jī)制。提出兩種預(yù)取操作驅(qū)動(dòng)模式:數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式和緩存驅(qū)動(dòng)模式。對某個(gè)緩存路由器,如果收到的下游請求滿足滿足任一驅(qū)動(dòng)模式,路由器就要向上游節(jié)點(diǎn)發(fā)送預(yù)取請求。收到的內(nèi)容目標(biāo)也要被緩存下來。各節(jié)點(diǎn)根據(jù)下游請求的狀態(tài)進(jìn)行各自的預(yù)取操作。該方案通過預(yù)取操作,提高緩存命中率,有效降低用戶感知時(shí)延。4.基于收益的緩存機(jī)制內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)中緩存機(jī)制設(shè)計(jì)需要考慮內(nèi)容有效期問題。在內(nèi)容大小不同,且各內(nèi)容存在有效時(shí)間期限不同的基礎(chǔ)上,提出基于收益的緩存機(jī)制。各節(jié)點(diǎn)根據(jù)收益值判斷是否緩存某個(gè)到達(dá)的內(nèi)容,并相應(yīng)地找出需要被替換掉的內(nèi)容目標(biāo)。5.緩存容量部署針對ISP接入網(wǎng)中緩存容量進(jìn)行規(guī)劃。在考慮鏈路帶寬和投資總金額的約束下,對各節(jié)點(diǎn)緩存容量進(jìn)行規(guī)劃,使得網(wǎng)絡(luò)時(shí)延最小。本章中提出兩種規(guī)劃方案,其一,逐層迭代啟發(fā)式算法,聯(lián)合優(yōu)化各節(jié)點(diǎn)緩存部署類型和緩存容量;第二種,細(xì)粒度緩存容量部署方案。兩種方案中都首先對問題進(jìn)行建模,再根據(jù)各方案的特點(diǎn),提出相應(yīng)的解決方法。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.02

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張瑞;林闖;孟坤;陳亞睿;;一種高可靠性的內(nèi)容云的存儲(chǔ)機(jī)制[J];電子學(xué)報(bào);2014年04期

2 姚士佳;朱明;崔昊e，

本文編號：1296851