内容中心网络概率缓存策略的研究

内容中心网络是一种以内容为中心的新型网络体系结构,路由器内置缓存提高内容分发效率。由于缓存空间大小的限制,选择合适内容缓存使得缓存策略变得尤为重要。现有缓存策略的研究主要以减少网络中内容的冗余量以及提高网内缓存内容的多样性为目的,这些策略在设计过程中忽视了内容的频繁替换以及带宽损耗因素。文章提出一种以获得缓存网络最大效益的概率缓存策略(a Max-Benefits Probabilistic In-network Caching Strategy,MBPIC),缓存策略基于内容流行度、跳数和缓存空间等参数随机选择缓存放置节点,然后建立马尔科夫链推导了内容命中率与缓存概率、内容流行度、缓存空间的关系,最后数值计算和实验仿真结果表明,MBPIC策略在服务器命中率、跳数减少率和内容替换率方面比其他概率策略有明显的提高。     

相遇时间感知的机会网络社区路由策略

利用节点运动过程中带来的相遇机会,机会网络中的节点以"存储、携带、转发"的方式来完成消息的传输。由于采用这种特殊传输机制,机会网络比传统自组织无线网络传输延迟较大。在当前以相遇历史信息或者链路状态感知为基础的转发机制中大多以牺牲延迟为代价,片面追求传输率。根据机会网络中节点的社会特性,提出了一种节点相遇时间估计方法,以分布式的方式预测到达目的节点的间隔时间,进而,节点以相遇时间估计值为依据,选择到达目的节点间隔时间较短的节点作为中继节点,最终完成消息转发。结果表明,所提出的相遇时间估计方法比较准确,与广泛采用的路由策略相比较,所提出的方法能够将消息传输延迟性能提高30%以上。     

一种基于协同信任的普适网络节点缓存替换策略研究

在以人为载体的普适网络中,大量各种不同类型数据随着节点移动而传播.节点实体面临如何缓存最新或最有价值的数据问题,设计相应的缓存数据替换算法是一个重要的研究领域.提出了一种利用协同信任关系来设计的缓存替换策略：CTRP.该策略基于特定数据项与特定节点的相关联系紧密度来判别确定缓存区内要替换的缓存数据,并通过节点信任度与目标地址匹配概率来对相关度进行判定;在此基础上结合数据项的有效性指标来设计缓存数据替换标准.仿真实验结果表明CTRP能够有效提高数据的缓存命中率,降低数据的远程访问延迟.     

用户访问特征驱动的中间件语义缓存替换策略

Web应用中大量用户请求频繁与数据库交互会严重影响系统性能,中间件层缓存有助于减少请求与数据库的交互开销、提高服务器的响应速度。研究了在Web应用服务器中引入语义缓存机制,在查询缓存时利用语义信息进行匹配,然后动态追踪和分析用户访问时间性、访问内容量、业务关联等用户访问特征,在此基础上设计一种基于用户访问特征的语义缓存替换算法。原型实验表明其能够提高缓存命中率,并使服务器的响应时间和吞吐量也得到改善。     

ORM中基于语义相似性的查询缓存替换策略

针对查询的时间局部性特点, 提出基于语义缓存查询SC(semantic comparability)替换策略. 该策略通过分析缓存项与查询项在关系、条件及查询属性3个方面的相关性, 并结合数据访问频率将相似性最小的缓存项予以淘汰. 实验结果表明, 基于查询序列的先后关系, 有选择性的保留与查询具有继承、关联等关系的缓存项, 能够得到更高的查询命中率及更短的查询响应时间. 在缓存空间相同的情况下, SC策略优于LRU策略.     

基于缓存开销的信息中心网络缓存协作策略

网络化缓存策略影响ICN网络的传输性能,考虑到缓存执行时的开销不仅包含访问缓存节点时的路径代价,还应包含替换旧信息的替换代价,因此提出一种基于路径访问代价和节点替换代价的缓存协作策略(path and node cost based cooperative caching strategy, 简称PNC3S).该策略对两种代价进行整体考虑,将代价总量作为是否进行信息与节点匹配缓存的依据,对提出的策略模型进行优化分析,将最优解作为缓存部署方案.实验结果表明,与CEE,LCD策略相比,PNC3S可以改善网络的信息缓存率、服务器的负载率、网络链路平均利用率,以及访问跳数减少率.     

元胞机制下机坪机会网络缓存控制策略

针对机坪感知机会网络中节点缓存空间的限制导致的数据拥塞问题,提出元胞演化规则下机坪机会网络缓存控制策略(ACER).建立基于节点拥塞度的路由通信模型,对节点拥塞度进行判断,在拥塞度较低节点中进行基于概率的数据路由通信,对于拥塞度较高的节点使用元胞自动机的消息丢弃策略,有效地缓解了因数据拥塞产生的网络投递率低等问题,使节点负载均衡地进行数据传输.基于机会网络环境(ONE)仿真平台,采用天津滨海国际机场地图来进行试验,进行不同节点数量下、不同缓存空间下的算法性能分析.结果表明,在机坪网络仿真环境中,不同节点数量以及不同缓存空间下,相对DY、DL缓存管理策略,ACER投递率最高提高97%,网络开销最多可降低70%,并且传输时延具有一定程度的改善.     

基于多目标价值函数的流媒体代理缓存替换策略

在单代理结构上,分析了传统的缓存价值函数,综合多种目标设计了一种新的价值函数,提出了基于多目标价值函数的缓存替换算法MOC.理论分析和模拟实验表明,MOC在网络传输成本、命中率和字节命中率等重要的性能指标上大大优于传统的缓存替换算法.     

机会替换的若干模型

本文处理了有一元件的寿命具有无记忆性的两元件串联系统。对于系统的稳态平均费用和总折扣费用,讨论了连续寿命和离散时间的稳态区间可靠度和可用度模型,小修和机会替换模型,事前替换模型,及冲击模型。上述诸模型均为[2]中一般模型的特例,具有较为广泛的应用。     

机会网络中基于消息副本数量的自适应缓存管理策略

机会网络中,消息副本数越多,其成功投递的概率越大.首先根据网络历史信息来估计消息的副本数量,并证明网络中生存时间相同的消息的副本数服从正态分布,进而设计出基于消息副本数量的自适应缓存管理方案.仿真结果显示,此缓存管理方案在不增加网络负载率的条件下,可以有效提高消息成功投递率,降低网络平均时延.     

低功耗加权cache替换策略

内存和处理器之间的性能差异导致了计算机性能的降低,提高cache的效率可以提高计算机的性能,cache的效率依赖于高速缓存的替换策略.在文中,提供了一种算法,这种算法不但考虑了最后访问时间和频率指标,同时也考虑了功耗的因素.这种低功耗加权替换策略具有更好的性能和更低的功耗.     

Semantic Cache Replacement Strategy for XML Algebra-Based Query Optimization

Aiming at the fact that traditional cache replacement strategy lacks pertinence to the semantic cache in the process of extensible markup language(XML) algebra query, a replacement strategy based on the semantic cache contribution value is proposed. First, pattern matching rules for XML algebra query and semantic caches are given. Second, the method of calculating the semantic cache contribution value is proposed. In XML documents with four different sizes, the experimental results of time efficiency show that this strategy supports environment of the XML algebra query and it has better time efficiency than both least frequency used(LFU) and least recently used(LRU).     

基于能量模型的交互式流媒体缓存置换策略

针对交互式流媒体应用,提出一种基于能量模型(EM)的缓存置换算法.给出描述用户访问模式的片断划分和记录策略,并提出基于能量模型的内容流行度的表示方法;采用基于指数增长的缓存接入/释放策略,设计了新的效用函数实现缓存替换.仿真结果证明,EM算法能适应不同交互强度的用户访问模式,比传统的分段缓存具有更好的性能.     

基于混合策略的机会网络路由算法

针对机会网络中传统路由算法对转发节点的选择考虑不周,导致消息投递率较低和网络性能不高的问题,提出一种基于混合策略的路由算法BHS(routing algorithm for opportunistic network Based on Hybrid Strategy)。该算法根据转发节点的剩余缓存空间百分比、剩余能量状态、与目的节点相遇概率以及信任度4个因素,计算各个转发节点将消息成功投递到目的节点的混合策略值,通过综合转发策略来决定消息最佳的下一跳转发节点。仿真结果表明,与传染路由以及单方面考虑转发节点能量、缓存空间、概率和信任度的路由相比,BHS在消息投递率、平均延迟时间和平均缓存时间等方面比上述路由协议的性能更好。     

自适应的机会网络消息副本调整策略

提出了一种具有自适应的消息副本调整策略.该方法对消息副本的数量属性分层划分,通过控制属性来控制副本数量,是一种可定量定性调整的策略.根据划分的属性提取副本数优先度,综合考虑消息的其他属性,完成基于效用优先级消息队列的调整.实验结果表明,该方法能够自适应调整消息副本的冗余程度,达到较高的投递率,对不同网络负载有较高的适应性.     

基于功率加权的延长网络寿命的机会中继策略

针对采用解码-转发协议的无线协作中继网络,提出了一种基于功率加权的机会中继策略,即根据每个节点的剩余能量设定其功率的权重因子,每个源节点根据加权能量消耗最小准则选择最优的协作中继,并通过单纯型法得到源节点和中继节点之间的最优功率分配,以提高能量利用率和平衡网络中每个节点的能量消耗.仿真结果表明,与其它策略相比,文中策略可以有效延长整个协作中继网络的寿命.     

移动数据库中一种缓存策略

基于失效报告的广播技术在支持长时间断接操作中比较有效,但是对于两个失效报告间隔中提出的查询请求,需要等到下一失效报告广播后才能对其进行回复,造成查询的长时间延迟和不必要的带宽浪费.为解决这个问题,对经典的缓存算法进行改进,提出一种改进算法——低查询延迟缓存失效报告算法,并进行模拟试验,证明其在增加缓存命中率、减小查询延迟和增大系统吞吐量等方面的优越性.     

CIMS网络系统中排队策略及其传输概率

研究了ＣＩＭＳ网络的特点,给出了该系统的排队策略的稳态特性方程,并应用留数定理成功地给出了该方程的传输概率的解,为进行ＣＩＭＳ网络性能分析打下了良好的基础。     

多档次概率罐子模型估计的渐近性质

对多个处理且试验结果为多档次的临床试验,构建了其概率罐子模型。研究了模型中每个处理试验结果发生的概率。利用极大似然估计方法得到其估计量,并获得此估计量具有渐近正态性。     

基于定向天线和机会中继的DF协作通信系统性能分析

定向天线(directional antenna,DA)的电磁波波束具有较小的成型角度,仅能覆盖某一方向上的通信节点,相比全向天线(omni-directional antenna, ODA),具有方向性好、功率增益大、传输距离远以及满足军事通信射频隐身等优点。协作通信技术通过节点间的相互辅助,对抗信道衰落,实现协作分集。为了实现有限节点间如车间、船间且需要采用定向天线的可靠通信,提出了将定向天线和采用解码转发型最佳中继选择的机会中继协作策略(opportunistic relaying,OR)相结合的解决方案,在此基础上推导出相应的通信系统中断概率理论公式,并对中断概率和信噪比、中继节点数、天线增益以及信道衰落系数之间的关系进行了数值仿真分析,以及和全向天线系统进行了比较分析。理论分析和仿真结果表明：在有限节点间定向通信中,采用定向天线的协作通信系统性能与各节点定向天线增益、信道质量和功率分配方式密切相关,适合在小信噪比及深衰落信道环境下采用。最后,进一步分析得出最优功率分配(Optimal power allocation, OPA)比平均功率分配(average power allocation,APA)性能更优。