面向ICN路由器的众筹存储机制的研究与实现

发布时间：2017-12-11 00:07

  本文关键词：面向ICN路由器的众筹存储机制的研究与实现

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【摘要】：ICN网络是解决TCP/IP网络中数据传输瓶颈的有效解决方案,ICN网络的挑战在于路由器自身的缓存空间有限,无法满足急剧增长的数据流量对存储空间需求。解决ICN网络缓存空间不足的一种有效方法是扩充ICN网络中路由器的缓存容量。现阶段针对于扩充网内存储的存储容量有很多的方法,比如增加存储硬件,但是这种方式部署困难且代价高;比如使用分布式文件系统,但是由于路由器中使用简化的操作系统,因此无法支持一些函数库,同时这种方式不容易部署。本文就解决ICN网络路由器缓存扩充的问题提出了一种分布式资源聚合的众筹存储机制,通过将网络中的空闲资源整合提供给边缘网络的路由器节点使用,从而达到路由器容量扩充的目的。本文的主要工作及贡献包括以下几个方面:(1)设计并实现了一种基于BufferBank的众筹存储系统BBS,采用众筹存储机制的BBS通过可信度激励机制可以高效、灵活的将网络空闲资源整合并提供路由器节点使用。(2)针对存储实现模型的特点,在实现的过程中对多个关键技术提出了不同的实现方案。通过层次式数据管理能在快速定位存储节点的同时增加系统可扩展性。采用轻量级客户端设计可以使数据客户端上数据处理速度加快,更好地接近ICN路由器所要求的线速执行。采用多资源管理机制使系统在保证可扩展性的同时具有较高的稳定性。(3)设计并实现了基于BBS的一个典型应用场景——视频回放系统VPS。在实验室部署了该系统,并基于实现的用户行为模拟器真实的模拟ICN网络,更准确的测试了BBS系统的基本性能以及VPS应用的系统性能。实验结果表明,BBS系统具有良好的接口访问性能和客户端的高效操作处理性能,同时基于BBS系统的VPS应用具有传输延时更小、存储系统更稳定和缓存数据命中率更高的性能优势。综上所述,本文对ICN边缘网络中存储资源聚合的机制进行了深入的研究,提出了一种存储资源组织管理机制——众筹存储机制,并基于该机制实现了ICN边缘网络中路由器节点缓存容量扩充的系统BBS,以面向流媒体分发的网络存储为主要研究对象,实现了视频回放的应用系统VPS,并对BBS系统性能进行了测试。本课题的研究为解决TCP/IP数据传输瓶颈问题提出了有效的解决方案,对提高网络资源利用率的研究具有极大的参考价值。
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333

【参考文献】

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本文编号：1276399