基于NDN的协作缓存算法的设计与实现

发布时间：2019-09-03 07:13

【摘要】：近年来,随着互联网信息服务的飞速发展,内容的分发和订阅逐渐成为网络应用服务的主要组成部分。互联网在其设计之初的目的是完成端到端的通信,然而它在面对当今以内容访问为主要目标的网络应用时存在许多不足之处。因此面向信息(内容)的网络应运而生,对其关键技术的研究也越来越多的受到人们的重视。本文首先对命名数据网络(Named Data Network, NDN)的研究背景进行了阐述,在此基础上,深入分析了NDN的网络架构和关键技术,对其研究现状进行了总结,并在总结的基础上进一步分析了其现有解决方案中存在的问题。随后对NDN的缓存策略进行了深入研究,总结了影响缓存效率的主要因素,以及内容转发方式对缓存协作的影响,并分析了现有的缓存策略中存在的主要问题。针对现有NDN缓存协作策略存在的主要问题,本文提出了一种基于邻居路由节点协作的缓存策略。该策略通过在网络中交互缓存信息,使路由节点可以了解周围邻居路由节点的缓存内容,防止了网络中大量的相邻节点重复缓存相同的内容,使更多的内容缓存到网络中；同时在查找目标内容时,可以探寻周围邻居节点是否缓存了该信息的副本,这样可以通过更少的转发次数获取所需信息。通过使用该策略,可以降低网络中的缓存替换频率,提高全网络的平均缓存命中率,从而降低内容服务器的负载；同时将缓存的内容副本传播到网络边缘,减轻了主干网络的负载,实现全网络的负载均衡。最后,在应用与修改基于NS3仿真环境的ndnSIM工具包的转发策略并加入邻居信息缓存表的基础上,对基于邻居节点协作的缓存策略进行验证评估。结果表明,该算法有助于提高网络中的缓存效率,降低数据分发延迟。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP333

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本文编号：2531196