内容中心网络中基于内容流行度和节点属性的协作缓存策略

网络内置缓存是内容中心网络中的一项重要特性,而现有的缓存策略会使网络中的缓存分布不均,缓存的效率还有较大的提升空间。为了使被缓存的内容对象在空间和时间上分布更合理,提出了一种基于内容流行度和节点属性的协作缓存策略,通过内容的实时流行度和多项节点属性对缓存内容及缓存位置进行选择,能够降低网络冗余,减少内容替换,实现更均匀的内容分布。仿真结果表明,所提缓存策略与其他几种典型的缓存策略相比,可以有效地提高缓存命中率、降低网络负载和总体缓存替换数量。     

一种自适应的流媒体服务器缓存调度算法

在分析现有的流媒体缓存技术优缺点的基础上,提出一种采用间隔缓存的自适应混合型间隔缓存算法(adaptive hybrid interval cache,AHIC).该策略充分考虑用户行为模式和影片冷热度对缓存策略性能的影响,采取分段缓存和间隔缓存相结合的方式,通过周期性地统计影片的流行度和用户访问行为,实现了缓存的接纳和替换.仿真实验表明,与传统的间隔缓存策略相比,AHIC策略能够有效的提高缓存的字节命中率.     

UCM-PPM:基于用户分级的多参量Web预测模型

Web在过去数十年飞速发展,其低延迟和快响应的特性已经变得越来越重要.面对这样的需求,通常会预取用户即将访问的文件到缓存中,利用代理服务器缓存来获取数据,避免网络堵塞,提高Web访问效率.可见,在预取技术中,一个有效的预测模型是非常有必要的.针对目前缓存预取工作对用户差异关注度不足和度量指标单一化的薄弱环节,提出一个基于用户分级化的Web预测模型,并且能够随着Web请求进行多参数动态调整.该模型通过对代理服务器上用户访问情况分布的变化趋势分析,将用户集分为重要性不同的若干等级,并适当利用序列相似度来聚类低贡献用户产生的会话,之后在部分匹配预测模型的基础上,结合缓存替换策略为预测树结点构造包含多个参量的目标函数,并使构建好的模型能够进行自适应调整.最后通过实验证明该模型可以有效提高缓存的预取性能.     

消息替换风险动态感知的缓存管理策略

针对机会网络中缓存资源利用效率低的问题,提出一种消息替换风险动态感知的缓存管理策略,该策略综合考虑多维网络状态参数,其中包括消息的已生存时间、跳数、副本数及区域概率,以分布式的方式估计给定消息的投递状态,并采用K 均值聚类法动态地评估给定消息的替换风险,进而为不同投递状态的消息合理地预留资源。仿真结果表明,提出的缓存策略与其他缓存策略法相比,能够有效提高消息投递率,并改善网络负载率。     

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。     

带有相遇概率估计的机会网络缓存替换策略

机会网络中节点缓存资源受限,为提高节点缓存利用率,提出一种带有相遇概率估计的缓存替换(CREPE)策略.综合考虑节点的活跃度及有效相遇指数,以分布式的方式估计节点间的相遇概率,并感知给定消息在网络中的扩散程度,动态估计消息的重要程度,以确定消息的替换优先级.结果表明,所提出的缓存替换策略能够有效提高节点缓存利用率,改善网络的投递率、时延与负载性能.     

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.     

基于URL的Web集群分配策略

Web任务的分配影响Web服务器集群系统的整体性能。常用的分配方法是对用户的URL请求,根据服务器数量进行轮询分配。这种策略影响缓存的命中率和服务器性能的发挥。在分析了Web站点中文件的组织方式及用户对Web请求特征的基础上,提出了基于URL分配树的LT分配策略,根据URL地址构建URL分配树,对用户的请求进行响应。同时考虑任务的处理代价,各服务节点服务能力和当前负载状况,对服务节点进行负载均衡的任务分配。本文从缓存队列剩余、请求任务溢出情况和轮询分配策略进行了比较,实验表明本文的分配策略能根据服务节点的服务能力、负载状况进行合理地分配,实现了负载的真正均衡,提高了系统整体吞吐量。     

一种物化Web视图的在线选择算法

建立了一个考虑更新代价的Web视图置换测度模型,并以此为基础,提出一种物化Web视图在线选择算法DCR.该算法在简单的缓存算法基础上引入了选择置换机制, 通过监测提交的用户查询, 决定是否将其结果予以保存, 必要时依据置换测度值的大小进行置换, 实现Web视图物化总量的控制, 防止视图过分物化, 以降低动态缓存管理、索引和检索的开销.同时可结合适当的维护方式, 提高更新效率, 避免频繁的更新对查询性能产生太大的影响, 使整个算法更具适用性. 实验表明, 在查询集较大、数据源更新比较频繁的场合, DCR算法可以降低视图检索开销, 并可通过机会更新有效减少了失效视图的数量,使算法在用户查询响应性能方面显示出较大的优势.     

流媒体代理缓存分析与设计

本文阐述了流媒体Web代理缓存技术机制,并对以代理方式进行媒体流投递方式进行分析及代理缓存的作用,同时列举了设计流媒体代理缓存系统的要求和代理缓存的部分评价参数指标。     

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.     

基于Petri网的Web服务组合分析方法

为提高Web服务组合的运行效率,提出了基于有色Petri网的Web服务组合网系统概念,用于Web服务组合的建模和性能分析.以电子资源跨库查询过程为实例,构建实例的理想模型和缓存限制模型.模型支持Web服务组合协调节点间的网络延迟、数据依赖、控制依赖等因素.基于CPN Tools仿真平台,验证了模型的正确性,并在仿真实验中监测了查询延迟、查询成功率、缓存占用率等指标.结果表明,实施缓存限制策略前后,分布式模型比集中式模型均有更好的性能.     

软件定义下的CCN缓存算法研究

为了解决内容中心网络（CCN）中存在的缓存问题,在内容中心网络和软件定义网络（SDN）的融合架构下,充分利用控制层全局感知和集中控制的优势,提出了一种软件定义下的CCN缓存决策方法。考虑了中介中心度、内容流行度、节点边缘度和缓存节点存储容量的有限性,引入了控制节点和通信节点的概念,通过控制器缓存决策,使得请求内容在不同的节点进行合理缓存。同时,根据控制节点距离缓存节点和服务器的跳数,找到返回用户请求的最短路径,采用ndnSIM进行仿真实验。结果表明,相比ALWAYS,LCD两种传统缓存决策策略,该方案可以明显提高缓存命中率,降低路径延展率和缓存替换数,达到了提高CCN缓存效率的目的,有利于内容中心网络及未来网络的发展。     

基于位置相关查询的一种语义缓存模型

为了克服FAR算法在位置预测方面的不足，定义了一种语义缓存模型，与传统的语义缓存模型相比增加了对移动单元的坐标和语义片段的时间描述，有助于预测未来移动单元可能的位置．提出了一个改进的RBF—FAR算法作为替换策略，并结合使用RBFNN进行位置预测．实验证明，通过定义新的语义缓存模型，采用新的查询替换策略，再结合神经网络的自学习特性，使得RBF—FAR模型更加灵活，并有效地减少网络负载和查询时间．     

基于分段的适应性流媒体缓存管理算法

为提高流媒体代理服务器的缓存效率,从而提高整个流媒体服务系统的性能,提出一种基于用户访问模式的适应性媒体分段缓存策略。该策略充分考虑用户行为模式对具体影片访问特性的不同,采取有针对性的分段缓存管理策略,可显著提高代理缓存命中率。为避免由于分段策略所潜在引发的播放抖动问题,对相应的预取算法进行了理论分析。事件驱动试验结果表明:所提出的缓存算法命中率较之传统的定长分段算法及系统现有的间隔缓存策略均有显著的性能提高,系统稳定时缓存命中率分别高出后两者54%和31%。     

基于分段的适应性流媒体缓存管理算法

为提高流媒体代理服务器的缓存效率,从而提高整个流媒体服务系统的性能,提出一种基于用户访问模式的适应性媒体分段缓存策略。该策略充分考虑用户行为模式对具体影片访问特性的不同,采取有针对性的分段缓存管理策略,可显著提高代理缓存命中率。为避免由于分段策略所潜在引发的播放抖动问题,对相应的预取算法进行了理论分析。事件驱动试验结果表明:所提出的缓存算法命中率较之传统的定长分段算法及系统现有的间隔缓存策略均有显著的性能提高,系统稳定时缓存命中率分别高出后两者54%和31%。     

基于信息资源地址的Web集群分配策略

Web任务的分配影响Web服务器集群系统的整体性能。常用的分配方法是对用户的信息资源地址(URL)请求,根据服务器数量进行轮询分配。这种策略影响缓存的命中率和服务器性能的发挥。在分析了Web站点中文件的组织方式及用户对Web请求特征的基础上,提出了基于URL分配树的LT分配策略。根据URL地址构建URL分配树,对用户的请求进行响应;同时考虑任务的处理代价,各服务节点服务能力和当前负载状况,对服务节点进行负载均衡的任务分配。从缓存队列剩余、请求任务溢出情况和轮询分配策略进行了比较,实验表明分配策略能根据服务节点的服务能力、负载状况进行合理地分配,实现了负载的真正均衡,提高了系统整体吞吐量。     

基于.NET Cache Memcached Web缓存技术的研究与应用

缓存技术在Web开发中得到了广泛的应用,合理的缓存方案可以减轻服务器负担,提升系统性能。采用Asp.net Cache Memcached缓存技术相结合的方式能够有效地增强系统的缓存性能。本文首先介绍了Asp.net 自身Cache类与Memcached缓存各自的工作原理,结合Asp.net自身缓存的高速访问性和Memcached的数据共享等各自优势,提出了.Net内部缓存与Memcached外部缓存相结合的缓存机制,最后通过测试数据得出结论,这种内外相结合的缓存方式有效地解决了Asp.net自身缓存在分布式应用下不能提供数据共享的不足,提高了Web应用的整体性能。     

Web应用中的海量数据访问缓存技术

随着Web技术的不断发展,Web支持的业务访问量也与日俱增,如何安全可靠地处理海量数据是目前探讨的重要问题之一。通过分析现有数据访问缓存技术,针对存在的一些不足,提出了一个海量数据访问处理的框架模型,即通过综合运用各类数据缓存技术,使设计出的程序限制性地使用硬件资源,避免了过载宕机,提高数据的重用性,减轻数据库的访问负担。实验说明,这种模型可以提高数据存取的效率和并行处理能力。     

内容中心网络中基于缓存压力的选择性缓存机制

内置缓存机制是内容中心网络(Content Centric Networking,CCN)研究的关键问题之一.现有的CCN缓存机制在缓存节点的选择时往往缺乏对节点缓存状态和负载情况等动态信息的综合考虑,因此无法准确反映节点间的缓存状态差异,进而影响了缓存决策的合理性.提出了一种基于缓存压力的选择性缓存机制(Cache Pressure Based Selective Caching,CPBSC).该机制利用节点的缓存占用率和缓存替换率评估节点的缓存压力,并结合内容的流行度实现缓存节点的合理选择.同时,根据内容的请求率和兴趣分组的剩余生存时间评估不同内容的缓存价值,以此实现缓存内容的合理替换.仿真结果表明,CPBSC有效地优化了缓存资源利用率,并显著提高了系统的整体缓存性能.