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.     

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.     

云中心基于Nginx的动态权重负载均衡算法

为了解决云中心的服务器端在高并发情况下各节点的负载失衡问题,在对负载均衡技术Nginx自带的负载均衡策略和主流的负载均衡策略进行研究、分析的基础上,提出了一种动态调节权重的负载均衡策略.该策略基于加权轮询策略进行改进,同时考虑服务器的本身硬件性能与工作时的负载情况,设计了静态权值和动态权值的计算方法,将两者结合得到节点最终权值.静态权值主要考虑了各服务器的硬件性能情况,动态权值的计算则是收集各后端服务器节点工作时的CPU利用率、内存利用率、网络性能情况及磁盘I/O等性能情况,由此,动态地调节各后端服务器节点权重.测试结果表明,相较于原加权轮询算法,该算法在高并发情况下的响应时间和实际并发数等方面表现更好.     

无线传感器网络负载均衡路由协议

针对无线传感器网络中负载均衡问题,提出并在Tinyos上实现了基于同级节点协作负载均衡的SLNC-MHop路由协议.SLNC-MHop在基于链路代价父节点选择的基础上加入了负载均衡策略,通过在设定的观察时间内,与同级节点平均工作负载的比较来判断本节点负载是否过荷,负载过荷节点发布负载过荷通告,由同级节点协作完成中转数据包的分流任务,均衡网络负载.TOSSIM模拟仿真验证表明与MintRoute协议相比,SLNC-MHop能更好地实现网络负载均衡,均衡了同级节点的能量消耗.     

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。     

P2P网络负载调度的超图划分算法

目的解决P2P用户数量持续增多时,网络节点异质性造成的负载不均衡问题,提高节点和带宽利用率.方法基于超图的动态划分思想和排队论的理论证明,将网络划分为若干个小区域的集合,利用定义的超级节点对本区域内的节点进行管理.每个区域随机选取另一个区域共同进行超图的2路划分过程,使划分后的区域总负载保持一致.通过每个小区域的节点负载平衡来获得整个网络负载的相对平衡.结果实验结果表明,采用负载均衡算法的网络节点利用率有了明显改善,而且能在更短的时间内调整至均匀分布状态.在连接数较高的情况下,网络仍然能够保持较好的稳定性.结论基于超图划分的负载调度方案可以使系统的局部范围处于平衡状态,进而实现P2P网络整体的负载均衡.     

基于 P2P的VOD系统中数据缓存策略研究

提出了一种结合内存缓存与磁盘缓存的新型缓存策略.该策略在原有内存缓存基础上增加了磁盘缓存,数据从内存中被淘汰时,从磁盘缓存空间中选择合适磁盘分片进行缓存,并建立索引管理已缓存数据,使对等网络中的节点利用彼此的闲置磁盘资源缓存更多的媒体数据,服务器的负载得到有效降低,节点在对等网络中从其他节点获取数据的成功率明显提高.实验证明,该缓存策略有效提高了系统的整体服务能力,充分利用对等网络中的空闲节点资源降低视频服务器的负载.     

基于t-SNE算法的ICN缓存容量分配机制

针对现有ICN中节点负载不均衡、重要节点缓存利用率低、缓存开销大等问题,面向互联网主干网节点,提出了基于t-SNE算法的ICN缓存容量分配机制.首先,收集网络拓扑信息和流量特征信息并建立高维数据集;然后,通过构造K-近邻表征相似性的方式改进t-SNE算法,对数据集进行降维并对网络节点进行聚类划分;最后,基于聚类结果,将有限的缓存容量合理地分配给不同节点以平衡节点负载.仿真结果表明,本设计的缓存容量分配机制和基准机制相比,在保证路由成功率维持在约95%的前提下,缓存命中率提升了3%～4%,平均缓存开销减少了13. 5%～23. 4%.     

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.     

一种基于区域划分和内容流行度的NDN缓存策略

针对命名网络中路由器缓存能力有限的问题,提出了一种基于区域划分和内容流行度的NDN缓存策略(CCNCP).该策略根据拓扑结构划分区域,并综合衡量节点重要性选出局部中心节点和全局中心节点;引入分类的内容流行度,合理地将不同流行度的内容缓存在不同重要度的节点.首先采用经典的GN算法进行社区划分.定义了度中心性、紧密中心性、介数中心性等中心性度量指标.然后建立了系统模型,给出了缓存策略.最后对Zachary空手道俱乐部网络的社团结构进行改编,并引入真实拓扑GARR,使用Icarus模拟器进行仿真试验.结果表明：CCNCP在2个不同网络结构中表现得最好;当参数S等于0.25时,CCNCP和第2好缓存策略ProbCache的缓存命中率、延迟、路径拉伸比分别为30.9%和26.8%、52.9和56.2 ms、0.584和0.617,前者比后者分别提高4.1%、降低5.9%、降低5.3%,可见CCNCP在3个指标上与现有的典型策略相比都具有显著优势.     

一种信息中心网络内置缓存空间大小的设计策略

节点缓存空间大小的设计是信息中心网络(ICN)中缓存策略研究的核心问题之一,并且缓存空间大小设计策略的优劣直接制约信息中心网络缓存策略的有效实施。基于Internet网络的社团特性,应用节点社团重要度,提出了一种设计ICN节点缓存空间大小的策略(简称NIC策略),并与先前基于度中心设计缓存空间大小的DC策略进行了比较。仿真实验结果显示,与DC策略相比,NIC策略能更好地提升网络缓存空间的利用率和网络的传输性能。     

基于串扰的无线传感器网络可用带宽估计算法

可用带宽是无线传感器网络中路由选择、负载均衡、多sink布置、优先级传输等策略的重要参考.文中提出一种利用串扰来估计采用了S-MAC协议的无线传感器网络可用带宽的方法.传感器节点在使用串扰避免机制后,将收集到邻节点的RTS/CTS/DATA/ACK分组中的网络分配矢量以表的形式记录在自己的缓存中,经过计算得到节点的可用带宽.仿真结果表明,该方法能够较为准确地预测S-MAC中节点周围的负载情况和竞争程度.     

协作意愿感知的机会网络路由算法

机会网络中的节点由于受理性实体所控制表现出不同的协作意愿,从而对网络性能产生显著影响,针对这种情况,提出了一种协作意愿感知的机会网络路由算法,该算法利用消息的平均转发时间来衡量节点间的协作意愿,根据联系概率为消息合理地选取转发节点,采用消息优先级机制来提高缓存和带宽的利用率.仿真结果表明,该算法能有效地改善网络性能.     

对象存储系统的合作缓存方案

结合对象存储系统的数据访问模式,综合设计客户端和元数据服务的缓存,构造存储系统的合作缓存方案.该方案将客户端和元数据服务器的缓存作为整体进行设计,以达到提高缓存利用率的目的;通过缓存准入策略合理选择数据传送模式,减少数据传送的通信量;同时,合作缓存方案根据数据对象的大小、访问成本和网络负载动态地调整缓存策略,提高存储系统的服务质量.实验显示,合作缓存方案能较好地适应不同的工作负载,有效提高了系统的输入输出性能.     

综合负载均衡与能量消耗的无线传感器网络分簇算法

针对目前无线传感器网络分簇算法的能耗不均衡、网络生命周期短等问题,设计一种综合负载均衡与能量消耗的无线传感器网络分簇算法.首先根据传感器节点与基站节点间的距离,将节点合理划分到相应的簇中;然后引入负载均衡因子,建立无线传感器网络的数据聚合路由,节约数据传输能量;最后采用MATLAB2014工具箱进行性能分析.结果表明,该算法的节点能量利用率较高,能保持传感器节点能量消耗的均衡,且网络生存时间较长.     

基于效用函数的C+W网络负载均衡研究

针对C+W网络中的负载均衡问题,提出一种基于效用函数的解决方案.首先获取网络关键指标,依据关键指标建立博弈模型,通过求解模型制定最优网络资源分配策略,最后依据该策略均衡网络负载,实现运营商利益最大化,方案给出了C+W网络负载均衡流程图.仿真结果证明算法是有效的,该方案能够提高网络资源利用率,实现了C+W网络负载均衡.     

基于区域集中存储的CCN路由策略

针对在内容中心网络(content-centric networking, CCN)中如何结合缓存资源提高路由效率,优化网络性能的问题,提出一种轻量级的基于区域集中存储的路由策略(regional centralized storage routing strategy, RCSRS)。提出区域集中存储思想,以节点度中心性、紧密中心性、介数中心性和凝聚度为指标,选取区域中心度最高的节点作为核心节点集中缓存内容资源,剩余普通节点仅负责路由转发;并设计基于集中存储的路由机制,路由时快速引导兴趣包至区域核心节点以查找内容。仿真结果表明,与传统路由策略相比,该方案在较低网络开销下,平均命中率、平均请求时延和平均跳数减少率方面有明显提升。     

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.     

动态结构化P2P网络的负载均衡方案

DHT结构化P2P网络中,节点上存放对象个数的差异性、节点处理能力的异构性以及P2P网络的动态性,使P2P网络出现负载不均衡问题.为此,文中在超立方DHT覆盖网络上构建了基于二叉树的层次化负载均衡模型,用于收集节点的负载和容量信息、生成负载均衡策略和执行负载转移操作.通过应用均衡域的操作模式,P2P网络的负载均衡任务可...     

移动Ad hoc网络的一种负载均衡策略

提出了一种针对移动Ad hoc网络的负载均衡策略LBS（load balancing strategy）,该策略考虑了通信节点之间的多条路径、节点的媒介使用和负载情况以及路由的选取方法等因素.理论分析和实验仿真的结果都表明,LBS能够有效地均衡移动Ad hoc网络中的流量,提高整个网络的性能.