基于主动网络的自适应缓存技术研究

根据主动网络中的任何一个主动节点都可以用于放置缓存及其智能性等特征,提出一种基于主动网络的自适应网络缓存机制.即在自动构建层次拓扑的基础上,采用了缓存摘要技术进行通信协作,通过集中式管理缓存摘要的方法来减少协作通信量;并依照缓存服务器的负载情况进行缓存服务器之间的负载平衡.最后,使用trace-driven模拟方法,以Network Simulator仿真器作为模拟工具,模拟结果显示本文设计的系统与层式结构系统相比有较多优势.     

基于主动网络的自适应缓存技术研究

根据主动网络中的任何一个主动节点都可以用于放置缓存及其智能性等特征,提出一种基于主动网络的自适应网络缓存机制．即在自动构建层次拓扑的基础上,采用了缓存摘要技术进行通信协作,通过集中式管理缓存摘要的方法来减少协作通信量;并依照缓存服务器的负载情况进行缓存服务器之间的负载平衡．最后,使用trace—driven模拟方法,以Network Simulator仿真器作为模拟工具,模拟结果显示本文设计的系统与层式结构系统相比有较多优势．     

基于Adaboost学习的lCN自适应缓存算法

针对信息中心网络(ICN)中缓存内容优化放置的问题,提出一种基于Adaboost学习的自适应缓存算法ACAL.该算法首先将提取的节点和内容数据流作为网络资源,然后利用集成学习算法Adaboost对数据流进行分析挖掘,利用挖掘出的状态属性与缓存匹配之间的函数映射关系对未来时间段内的节点与内容间的匹配关系进行预测,该预测结果用于指导缓存的部署.实验结果表明,ACAL在延时、缓存命中率和链路利用率等指标方面,与CEE策略、LCD策略、prob0.5策略和OPP策略相比有显著的优势.     

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.     

基于节点属性和缓存管理的机会网络路由算法

由于机会网络中的节点移动性强,资源受限,设计高效的机会网络路由算法面临巨大挑战.目前已有的路由算法大多借助节点之间的相似性来提高算法的性能,而没有关注到节点之间的异构性,导致部分节点承担了过重的传输任务,从而影响了网络性能.以传统的PRoPHET路由算法为基础进行优化,提出了基于节点属性和缓存管理的机会网络路由算法(Opportunistic Routing Protocol based on Attributes of Nodes and Buffer Management,OANBM),该算法考虑节点的异构性,尽可能利用通信能力强的节点完成转发任务,并且加入缓存管理措施来降低网络负载.仿真结果表明:与经典机会网络路由算法相比,该算法的消息投递率可有效提升10％,而且大幅降低了网络负载率.     

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.     

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.     

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。     

基于动态部分缓存共享机制的改进RED算法

为了解决Internet中网络业务流量不断增长而引发的网络拥塞问题,采用部分缓存共享机制对随机早期检测算法进行改进。根据网络节点缓存资源实时使用情况模糊动态调整丢弃阈值,结合采用比例调度算法,提高了网络共享资源的使用效率,保证了不同网络业务的服务质量。仿真试验结果表明,改进RED算法可以提高网络节点的成功转发率,改善关键业务的延迟指标,具有更好的拥塞控制性能。     

DTN网络中一种基于区域的缓存区管理策略

由于DTN低节点密度和网络拓扑结构的不断变化等特性,DTN网络中一般不存在端到端的连接,因此,DTN网络中采取"储存-携带-转发"的方式传输报文。同时为了提高DTN网络中报文的递交率,一个报文在网络中通常存在多个拷贝。当网络节点的缓存有限时,缓存策略就在很大程度上影响了DTN网络路由算法效率。文章提出了一种基于区域的缓存区管理策略,其对网络区域进行划分,通过估计报文在各个区域中数目以及对节点的运动特性进行分析来决定丢弃报文的顺序。仿真实验结果显示,与其他缓存区管理策略相比,所提出的策略可以明显地提高递交率和降低网络开销。     

Efficiency of Cache Mechanism for Network Processors

With the explosion of network bandwidth and the ever-changing requirements for diverse network-based applications, the traditional processing architectures, i.e., general purpose processor (GPP) and application specific integrated circuits (ASIC) cannot provide sufficient flexibility and high performance at the same time. Thus, the network processor (NP) has emerged as an alternative to meet these dual demands for today's network processing. The NP combines embedded multi-threaded cores with a rich memory hierarchy that can adapt to different networking circumstances when customized by the application developers. In today's NP architectures, multithreading prevails over cache mechanism, which has achieved great success in GPP to hide memory access latencies. This paper focuses on the efficiency of the cache mechanism in an NP. Theoretical timing models of packet processing are established for evaluating cache efficiency and experiments are performed based on real-life network backbone traces. Testing results show that an improvement of nearly 70% can be gained in throughput with assistance from the cache mechanism. Accordingly, the cache mechanism is still efficient and irreplaceable in network processing, despite the existing of multithreading.     

基于HTTP流化的自适应码率混合控制算法

HTTP流化自适应流媒体技术已逐渐应用于媒体视频传输. 提出一种新的自适应码率控制算法, 将视频资源缓存、网络吞吐量共同作为混合控制的主要参数. 在视频资源缓存控制机制中, 通过采用缓存空间均衡的方式, 调整单个视频分片进入缓存区所消耗的时间, 使视频数据总量保持在均衡范围内. 在网络吞吐量控制机制中, 根据当前网络状况, 利用保守策略提升视频码率, 并利用逻辑斯谛方程确定码率下调幅度. 通过使用双参数进行码率决策, 能有效避免单一使用某一个参数而产生的决策精度上的不足, 从而实现控制性能最优. 在实际网络带宽情况下, 该算法已在使用MPEG-DASH标准的参考平台上得到验证.     

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.     

支持虚拟机跨局域网在线迁移的混合式虚拟网络原型

针对虚拟机迁移停机时间段内数据包的丢失问题,提出一种分布式异步缓存协议,保证了虚拟机通信的可靠性和有序性,使虚拟机迁移过程对应用程序完全透明.为了解决虚拟机跨局域网通信问题,引入overlay虚拟网络模型,并针对虚拟网络效率较差的问题提出一种混合式的虚拟网络架构,解决了现有虚拟机在线迁移不能跨局域网的限制.实验结果表明...     

Peer-to-Peer流量缓存部署建模

为了在网络中更好地部署对等网络(P2P)流量缓存,从而优化网络的性能,提出了一个评价方法量化在不同链路上部署P2P缓存的收益。基于该方法建立了最优化模型:在给定部署开销的约束下最大化收益。分析了问题复杂度,提出了优先选择收益开销比的链路进行部署的启发式算法求解。对实际校园网络的仿真结果表明:在10%的链路上部署P2P流量缓存,能够降低30%的平均链路利用率。该文提出的P2P流量缓存部署模型和算法可以有效的指导P2P缓存的部署,优化网络性能。     

Design and Implementation of Hierarchy Cache Using Pagefile

This paper presents a novel hierarchy cache architecture for the purpose of optimizing IO performance. The main idea of the hierarchy cache is to use a few megabytes of RAM and a pagefile to form a two-level cache architecture. The pagefile is equivalent to the cache disk in DCD(Disk Caching Disk). The pagefile outperforms data disks, because data are accessed in different units and different ways. Small writes are collected in the RAM cache first, and data will be transferred to the pagefile in large writes later. When the system is idle, it will destage data from the pagefile to data disks. The performance test results show that the hierarchy cache can improve IO performance dramatically for small writes, and the mail server using the hierarchy cache driver can handle transactions about 2.2 times faster than the normal mail server. The hierarchy cache is implemented as a filter driver, so it‘s transparent to the current Windows 2000/Windows XP operating system.     

The Configuration Strategies on Caching for Web Servers

The Web cluster has been a popular solution of network server system because of its scalability and cost effective ness. The cache configured in servers can result in increasing significantly performance, In this paper, we discuss the suitable configuration strategies for caching dynamic content by our experimental results. Considering the system itself can provide support for caching static Web page, such as computer memory cache and disk＇s own cache, we adopt a special pattern that only caches dynamic Web page in some experiments to enlarge cache space. The paper is introduced three different replacement algorithms in our cache proxy module to test the practical effects of caching dynamic pages under different conditions. The paper is chiefly analyzed the influences of generated time and accessed frequency on caching dynamic Web pages. The paper is also provided the detailed experiment results and main conclusions in the paper.     

Web应用程序中的数据缓存技术分析

数据缓存技术是解决Web应用程序可扩展性、数据响应及时性以及减轻服务器负载、降低网络拥塞的主要手段之一.本文描述了数据缓存的体系结构,分析了几种常用数据缓存技术,并根据不同的数据缓存技术的特性给出它们的使用技巧.     

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.