命名数据网络中缓存策略研究

发布时间：2017-11-14 07:20

  本文关键词：命名数据网络中缓存策略研究

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【摘要】：随着互联网的广泛使用,其应用目的也在发生改变,它由原来的以硬件资源共享为目的变成了现今的以内容获取为目的。这种应用目的的改变使得原有的网络架构不再适应这种新的变化,因而亟需一种新的网络架构来满足人们对网络中内容资源的获取。信息中心网络作为一种全新的网络架构,它满足了人们在网络中获取内容的需求,同时也解决了现今TCP/IP网络中存在的扩展性,移动性以及安全性等问题。而命名数据网络作为信息中心网络中经典的实现方案,被学术界和工业界一致看好。命名数据网络最大的特性在于路由节点中缓存的数据包可以被其他节点所请求,这种特性大大增加了网络中内容资源的可复用性,减少了相同内容的重复传输,从而提高了网络资源的利用率。在命名数据网络中,缓存策略的好坏直接决定了网络的性能,因而对命名数据网络中缓存策略的研究具有重要意义。而由于默认的处处缓存策略存在缓存冗余度高,节点缓存空间竞争激烈等问题,因而需要研究更高效的缓存策略来降低缓存冗余和提高请求命中率。为此,本课题首先分析了影响网络性能的因素,比如节点的介数中心性,数据包的流行度以及当前节点到请求节点之间的距离等,然后将这些因素进行综合,建立了一种基于介数与流行度的缓存概率模型(Prob-BP),使得数据包在返回路径上使用该模型来决定数据包是否进行缓存;其次,本课题将这种基于介数与流行度的缓存概率模型与一致性哈希算法进行结合,提出了一种基于一致性哈希的概率缓存策略(Prob-CH),Prob-CH从请求路径和节点邻域两个维度上对数据包的缓存进行优化。在节点邻域上使用了一致性哈希算法,保证了一个网络中缓存副本数量最多只有一份,极大限度的减少了网络中的缓存冗余;而在请求路径上使用了Prob-BP策略。最后,本课题使用Icarus模拟器对Prob-BP和Prob-CH策略进行了仿真实验,并将其与Always,Prob等策略进行对比分析,实验结果表明,Prob-BP策略相比Always,Prob等策略具有较好的性能表现;而Prob-CH策略相比Prob-BP以及普通的哈希策略在请求时延,命中率等方面具有较好的效果。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02

【参考文献】

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本文编号：1184425