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。     

一种基于时钟自适应的改进缓存替换算法

缓存算法在存储系统、数据库、Web服务器等计算机领域有很广泛的应用,缓存命中率是衡量缓存算法优劣的指标之一,对经典的缓存页面替代算法LRU、CLOCK、ARC和CAR进行了比较和分析,提出了一种基于时钟自适应的改进缓存替换算法——ICAR,它能更精确地对读请求的“频率”特性进行管理.实验结果表明,在几种典型的概率分布(例如随机分布、泊松分布和正态分布)的读请求进入缓存的情况下,ICAR在大部分情况下都比CAR和LRU算法有更高的缓存命中率.但是当缓存命中率相当高(高于80％)或者比较低(低于30％)的情况下,ICAR算法并不能总是表现出更好的性能,值得进一步研究.     

面向网络GIS的最小价值空间数据缓存替换算法研究

海量空间数据的网络传输是影响网络GIS服务质量的重要因素.数据缓存机制能有效提高数据响应速度,提升网络GIS服务质量.FIFO、LRU、LFU等常用的缓存替换算法侧重于数据的访问时间和频率,而未能兼顾空间数据特有的空间位置特性,在空间数据缓存的应用上存在着局限性.该文面向网络GIS提出了一种最小空间数据价值缓存替换算法GDLVF(Lowest-Value FirstCache Replacement for Geospatial Data),除考虑数据的访问时间和频率外,还兼顾数据空间位置与可视区域间的面积和位置关系,并利用加权数据大小来降低数据大小差异对价值计算的影响.实验表明,GDLVF较传统的缓存替换算法能够同时兼顾请求命中率和字节命中率,减少数据的网络传输,显著改善网络GIS的服务质量.     

基于缓存的位置隐私保护方法研究

提出一种不依赖可信第三方的基于缓存的中国剩余定理位置隐私保护方法.该方法在客户端加入了缓存机制,当用户请求基于位置的服务时,若缓存区存在用户提交的服务请求,则直接为用户返回结果;若不存在,则利用中国剩余定理算法计算出真实地理位置的等价集,并向LBS服务器发起查询请求,LBS服务器根据查询请求返回相应的请求结果.最后缓存区存储请求结果,同时筛选所需结果反馈给用户.此过程减少了用户与LBS服务器之间的交互,降低了用户信息暴露给LBS服务器的风险,从而使用户位置点以及轨迹数据的隐私信息得到了保护.通过实验验证了该方法的高效性和可行性.     

基于缓存技术的路网最短路径查询

分析了目前基于缓存进行路网上最短路径查询常用方法的不足,提出一种支持路网最短路径查询的缓存管理方法.该方法在缓存有限的情况下,有效地选择那些不同但能满足更多查询请求的最短路径,将其放入缓存.提出了缓存代价模型,并设计了缓存构造算法.最后采用真实数据集进行性能分析.实验测试显示,本文提出的方法比现有方法具有更高的缓存命中率,平均执行效率优于现有的处理技术.     

基于缓存技术的路网最短路径查询

分析了目前基于缓存进行路网上最短路径查询常用方法的不足,提出一种支持路网最短路径查询的缓存管理方法.该方法在缓存有限的情况下,有效地选择那些不同但能满足更多查询请求的最短路径,将其放入缓存.提出了缓存代价模型,并设计了缓存构造算法.最后采用真实数据集进行性能分析.实验测试显示,本文提出的方法比现有方法具有更高的缓存命中率,平均执行效率优于现有的处理技术.     

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.     

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.     

一种面向应用服务器的分布式缓存机制

针对应用服务器对数据库的大规模并发访问所产生的性能下降问题,设计了面向应用服务器的缓存对象管理组件。集成了分布式对象缓存系统Memcached客户端,并采用基于分级队列思想的缓存替换算法。根据队列中元数据内容将可缓存对象存储在不同级别的分布式缓存池中。模拟实验表明该机制能够有效减少数据库I/O负载,降低应用服务器的访问延迟,提高了系统的并发处理能力。     

一种P2P VOD系统的缓存部署及调度机制

提出一种新的数据缓存机制,通过利用空闲节点加入缓存、节目点播应用前进行缓存部署和基于视频源服务器的请求连接数进行缓存调度等机制优化系统整体缓存能力和缓存分布.实验仿真数据表明,此数据缓存机制能有效提高系统的缓存能力和整体性能.     

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.     

基于马尔可夫预测模型的数据仓库缓存管理

提出了一种基于马尔可夫预测模型的数据仓库缓存管理策略.将Chunk作为缓存的基本粒度单位,通过收集用户已提交的查询,利用马尔可夫模型预测下一步用户将要访问的视图区域的概率分布,并在此概率分布的基础上提出了基于预测风险的缓存淘汰算法.实验结果表明,算法缓存命中率高,有效地缩短了OLAP查询的响应时间,提升了系统的整体性能.     

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).     

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.     

Improved caching policies and hybrid strategy for query result cache

To improve efficiency of search engines,the query result cache has drawn much attention recently.According to the query processing and user' s query logs locality,a new hybrid result cache strategy which associates with caching heat and worth is proposed to compute cache score in accordance with cost-aware strategies.Exactly,query repeated distance and query length factor are utilized to improve the static result policy,and the dynamic policy is adjusted by the caching worth.The hybrid result cache is implemented in term of the document content and document ids(doclds) sequence.Based on a score format and the new hybrid structure,an initial algorithm and a new routing algorithm are designed for result cache.Experiments' results show that the improved caching policies decrease the average response time effectively,and increase the system throughput significantly.By choosing comfortable combination of page cache and doclds cache,the new hybrid caching strategy almost reduces more than 20%of the average query time compared with the basic pageonly cache and docld-only cache.     

公路网移动终端的KNN查询技术

公路网中移动兴趣点(POIs)的查询处理是一个难点,目前的研究多基于欧氏距离对静态POIs进行处理,不能很好地适应移动环境下终端弱连接和频繁移动的需要.文中在公路网移动计算场景下,设计了一种存储分区数据对象的结构来表示公路网图形模型,提出适用于移动终端的连续KNN查询(CQ-KNN)算法.该算法改进了Wang等提出的MKNN算法,将逐层渐近探测和检索边列表结合起来进行近邻查询,避免了MKNN算法在限定层数不够却不得不执行范围查询时所带来的开销;同时使用缓存策略来支持移动终端提交的连续查询请求,并给出基于广播位置失效报告的缓存一致性维护策略.仿真结果表明,CQ-KNN算法较MKNN算法有更快的CPU处理速度和更短的网络响应延时,并且能支持移动终端的离线KNN近似查询.     

基于老化算法的分布式文件缓存算法

为提升数据检索读的性能, 基于老化算法采取Cache方法, 通过设计合理的缓存结构, 给出一种新的分布式文件缓存算法. 该算法在缓存实现部分, 使用了LRU算法中常用的老化算法, 并将其由一个页面置换算法改进为一个文件缓存替换算法, 且在该过程中完好地继承了老化算法的优点. 评测结果显示了改进方法的有效性.     

缓存模式下的轮廓查询优化方法

研究在缓存模式下,利用一组预存储的临时轮廓快照集来高效等价重构用户新提交的轮廓查询Q,并提出一种新颖的缓存模式下轮廓查询处理算法(APSQCM)来完成该任务.APSQCM算法由两阶段组成,第一阶段捕获Q与缓存中临时轮廓快照间的内在关联,进而获取能够用来等价重构Q的所有轮廓基;而在第二阶段中,APSQCM算法使用轮廓基来快速产生Q的正确结果集.实验结果表明,APSQCM算法具有有效性和实用性.     

A Cache Considering Role-Based Access Control and Trust in Privilege Management Infrastructure

PMI （privilege management infrastructure） is used to perform access control to resource in an E-commerce or E-government system. With the ever-increasing need for secure transaction, the need for systems that offer a wide variety of QoS （quality-of-service） features is also growing. In order to improve the QoS of PMI system, a cache based on RBAC （Role-based Access control） and trust is proposed. Our system is realized based on Web service. How to design the cache based on RBAC and trust in the access control model is deseribed in detail. The algorithm to query role permission in cache and to add records in cache is dealt with. The policy to update cache is introduced also.