智慧协同网络中内容流行度预测与缓存替换策略研究

发布时间：2023-03-05 21:22

　　随着互联网的高速发展,传统的以主机中心的TCP/IP网络模型已经无法满足网络流媒体、用户实时视频等大流量数据业务越来越高的需求。为了解决传统互联网在传输、处理多媒体数据时效率低下,用户体验差,难以实现网络资源的高效利用等诸多问题,北京交通大学下一代互联网互连设备国家工程实验室提出了智慧协同网络体系架构。智慧协同网络强调部署无处不在的缓存(In-Network Caching),域内内容路由器能够缓存其转发过的内容数据包,当该内容再次被请求时,任何缓存了该内容的内容路由器都可以作为内容源提供服务。这种机制实现了内容的就近获取,减少网络带宽的消耗,降低访问时延。本文深入探讨已有的缓存策略和缓存替换算法,将智慧协同网络下缓存替换算法的设计问题作为研究方向,旨在提高缓存命中率、控制缓存开销以及提高缓存收益。本文在智慧协同网络体系架构下,设计了一种流行度预测算法和一种基于介数和流行度预测的缓存替换策略。本文首先对智慧协同网络的体系框架和网内缓存技术进行了讨论,之后通过总结分析传统网络中流行度的统计和计算方法,提出了一种智慧协同网络下基于自回归(AutoRegressive,AR)模型的内容流行度...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 论文研究背景
    1.2 国内外概况及发展趋势
    1.3 智慧协同网络及其研究意义
    1.4 论文主要研究工作和组织结构
2 智慧协同网络与网内缓存研究概述
    2.1 智慧协同网络概述
    2.2 智慧协同网络网内缓存研究
        2.2.1 网内缓存技术的演化
        2.2.2 信息中心网络缓存系统的特点
    2.3 本章小结
3 基于AR模型的智慧协同网络内容流行度预测算法
    3.1 流行度研究概述
        3.1.1 流行度研究现状
        3.1.2 现有流行度预测算法
    3.2 基于AR模型的智慧协同网络内容流行度预测算法
        3.2.1 拟解决的问题
        3.2.2 系统设计思路
    3.3 数值分析与验证
    3.4 本章小结
4 基于介数和流行度预测的智慧协同网络缓存替换策略
    4.1 缓存替换算法研究概述和相关技术
        4.1.1 缓存替换算法研究现状和意义
        4.1.2 现有缓存替换算法
        4.1.3 节点中心性度量和介数的定义
    4.2 基于介数和流行度预测的缓存替换策略
        4.2.1 基于节点介数和流行度预测值的类流行度的定义
        4.2.2 类流行度的计算
        4.2.3 基于类流行度的智慧协同网络缓存替换策略
        4.2.4 基于类流行度的智慧协同网络缓存替换策略实现
        4.2.5 算法复杂度分析
    4.3 仿真实验和数值分析
        4.3.1 仿真环境和参数配置
        4.3.2 仿真结果分析
    4.4 本章小结
5 结论与未来的工作
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3756941