流媒体代理服务器缓存替换算法研究——以安徽省中小学教师教育网为例

流媒体代理服务器缓存的替换算法至关重要,一种算法在不同的环境中体现出的性能电是不同的,以某远程教育网站的视频点播系统为例,设计一种基于保护项的缓存替换算法,该算法综合考虑了缓存项的访问频度和最近访问时间,将其与FIFO算法在真实环境下应用并对比,对比数据表明;基于保护项的算法更适用于本系统。     

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.     

基于缓存替换算法的EPCIS查询机制

针对物联网应用时对EPCIS(electronic product Code information services)数据库的大量的查询请求,在已有的EPCIS查询机制的研究基础上,提出了一种基于缓存的EPCIS查询机制.通过减少对EPCIS数据库的访问次数以缩短请求响应时间,提出了一种基于代价函数的缓存替换算法.研究结果表明,与现有的一些传统缓存替换算法相比,本文给出的缓存替换算法能进一步提高EPCIS 查询模块的效率.     

新的变码率视频服务器缓存管理策略

提出的 ROC(resist- overload capability)缓存管理策略 ,包括缓存准入策略和替换算法 ,解决了变码率视频服务器间隔缓存的缓存管理问题。 ROC缓存准入策略基于统计缓存准入策略 ,能提供概率的缓存服务质量保证和较高的缓存利用率。实验结果表明 :在典型系统配置下 ,ROC可以提高约 2 5 %的系统吞吐量 ;相对确定性缓存准入策略和STP- L缓存替换算法 ,可以多服务约 17%的视频流 ,平均缓存利用率也要高出约 38%。仿真实验结果证明了 :ROC充分发挥了间隔缓存算法优势 ,是一种非常有效的变码率视频服务器缓存管理策略     

基于CAR动态调整的改进LRFU算法——CLRFU

目前,已有LRFU(Least Recently Frequently Used)方法结合了访问时间和访问次数来优化缓存,但却无法适用于操作系统、存储系统、web应用等复杂场景。为了解决LRFU算法中无法动态调整λ以及现有自适应调整算法无法兼顾多种访问模式的问题,本文提出了一种基于CAR(Clock with Adaptive Replacement)动态调整策略的改进LRFU算法——CLRFU,并将该算法与局部性定量分析模型相结合,能够在不同访问模式下动态调整λ。实验结果表明,CLRFU算法在线性、概率和强局部访问模式下都具有较好的适应性,提高了缓存整体命中率。     

中间件中语义缓存技术研究

数据库中间件语义缓存技术是提高数据访问性能的重要技术之一.缓存技术通过对用户访问数据信息的访问特征的分析,充分地利用数据的可复制性和可共享性,在适当的位置将数据复制并保存下来,尽量避免重复访问远程数据信息,进而提高了数据的使用效率.本文讨论了数据库中间件语义缓存的基本概念与关键技术.     

一种改进的流媒体代理缓存替换算法

本文将流媒体视频质量、启动延迟、传输成本因素引入到常用的流行度预测缓存替换算法中,并对算法加以改进。经实验证明,针对不同的流媒体应用环境,改进后的缓存替换算法可以有效的提高代理服务器的系统运行性能,更加直接的反映代理服务器高效率服务网络用户的服务要求和技术要求。     

针对顺序数据访问应用的分离式数据缓存器设计

高速缓存器技术可以有效地弥补处理器和内存之间的速度差异;但是随着待处理的数据规模的增大,顺序数据访问越来越多,当前的高速缓存器在面临这类没有太多时间局部性,会造成大量高速缓存器污染的顺序数据时并不是很有效。为解决这一问题,提出了分离式顺序数据缓存器（SSDC）,可以通过顺序数据流检测器动态检测出来的顺序数据访问并将其存入专用缓存器,以减少顺序数据造成的主缓存器污染,并且由于子缓存器采用顺序数据预取技术和写不分配策略,可以有效地降低缓存器的失效率。实验结果表明SSDC能够有效地降低顺序应用的失效率,并且在带宽使用等方面具有优势。另外,SPEC2000Int的评测也表明SSDC对非顺序应用的性能没有负面影响。     

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.     

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.     

应用控制的Web服务器磁盘缓冲方法

针对大数据负载时磁盘I／O阻塞造成的Web服务器性能下降的问题，提出了应用程序控制缓冲（ACC）方法．其核心是，缓冲跟踪模块根据应用程序的文件访问过程来跟踪内核中的文件缓冲状态，缓冲控制模块进行缓冲替换和预取，保持文件缓冲有足够的空闲空间．这样，服务器可在用户空间控制文件缓冲，从而准确判断文件是否在缓冲之中，并依此来调度请求，以提高处理器和磁盘的I／O并行度．同时，服务器可采用适应自身特点的缓冲和预读策略，以提高缓冲的命中率．作为示例，将ACC在Flash服务器中实现，实现中选用了“金字塔选择”缓冲算法．实验表明，在大数据负载下使用ACC的Flash服务器性能有很大的提高，即便在数据负载稍大于物理内存空间的情况下，服务器的吞吐率仍可提高约24．4％，而当数据负载超出物理内存2～3倍时，吞吐率可提高3～4倍。     

一种面向包含式缓存的共享末级缓存管理策略

针对传统LRU替换策略无法感知包含式缓存时间局部性的问题,提出一种适用于包含式缓存的共享末级缓存(SLLC)管理策略. 通过提前将无用数据存储于一个开销较小的旁路缓存,可以避免其与复用频率较高数据对SLLC的资源竞争,同时维护了包含属性. 为进一步寻找复用性最低的数据作为替换对象,构建一种局部性检测电路,有助于将此类数据尽早驱逐出SLLC,文中提出一种统一的管理算法,受益于两种预测器的相互校准,从而达到无用块旁路和低重用块替换的目的. 实验结果表明,所提策略将SLLC缺失率平均降低21.67%,预测精度提升至72%,而硬件开销不到SLLC的1%.      

基于自适应数据广播的缓存一致性维护

为了提高移动环境中缓存数据的效率,在分析现有技术的基础上,提出了基于自适应数据广播的缓存一致性维护.将数据的访问形式分为共享和独占两种,根据数据访问形式以及数据的更新频率,采用定时、计数以及数据状态等三种方法,动态地调整服务器广播更新数据的频率和内容.通过数据库中事务的可串行化操作,对该方法的正确性进行了理论证明,并通过具体的系统验证了其效率.该方法可以在各种无线网络环境中应用,为无线应用提供数据缓存.     

基于价值预评估的代理服务器缓存策略

传统方法解决代理服务器内存空间不足的问题都是被动性方法,在没有考虑缓存对象的缓存价值的情况下直接对它们做缓存,在代理服务器内存不够时再将它们替换,使得部分无缓存价值的对象毫无效果地被缓存了一遍.本文引入了缓存的准入机制,提出基于价值预评估的缓存策略,描述了缓存价值的预评估算法,仿真实验结果表明采用本缓存策略的系统运行有较高的文档命中率和字符命中率.     

一种提高磁盘阵列重建效率的缓存替换算法

磁盘的高故障率导致磁盘阵列重建成为数据处理中心一个经常性发生的事件.为了提高磁盘阵列的重建效率,提出了一种新的磁盘阵列缓存替换策略,即分支刷新算法,从缓存管理的角度加快磁盘阵列的重建过程.分支刷新算法淘汰脏数据到后备磁盘阵列时,优先淘汰重建区域附近的脏数据块,从而减少了磁头在重建区域和淘汰区域之间的移动开销,尽可能地保证重建过程的顺序性.仿真实验结果表明:对比传统的最近最少使用缓存淘汰算法,分支刷新算法显著地提高了磁盘阵列的重建效率.通过对4种负载的回放测试,分支刷新算法平均减少了41.6%的磁盘阵列重建时间和16.1%磁盘阵列重建过程的平均用户响应时间.