ICN下一种对换回退缓存技术研究

发布时间：2017-04-08 16:31

  本文关键词：ICN下一种对换回退缓存技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着互联网浪潮的到来，人们对网络的依赖与日俱增，以主机为中心的传统网络体系结构正遭遇到一系列的挑战。一方面包括网络流量过载容易导致访问过程中有很大的时延；另一方面网络数据存在大量的冗余但是能被重复利用的部分相当小。作为下一代网络体系结构的信息中心网络(Information-centricnetworking，ICN)不仅提供了内容命名机制同时也为路由器提供了内建缓存的功能，以便提升内容的复用性。 本文研究主要集中于ICN的缓存内容配置问题。ICN节点中的缓存拷贝不仅能够降低请求的时延，同时也能够减轻服务源节点的访问压力。传统的单个节点上的缓存替换机制，如LRU（Least Recently Used）和LFU（Least FrequentlyUsed）等，应用于ICN时，由于只考虑当前节点的情况，会造成各个节点的缓存中会存在大量冗余内容，导致缓存的利用率不高。同时网络内容的访问存在着冷/热模式，关注度暂低的内容经过一段周期后会变得热门起来，再经过一段时期后关注度逐渐衰减。内容热度的动态变化给缓存分配带来了难度。本文提出了一种对换回退的缓存配置算法，动态调整内容的分布。 首先，本文对于缓存内容设计了不同的存活时间。一方面我们根据内容的请求频率和缓存节点与源节点之间的距离来设置内容的存活时间。距离越远，访问频率越高的内容应该享有较长的生存时间。另一方面缓存中多次命中的内容比较大程度上都已经在下游缓存，本文对于该内容的生存时间给出了一种适当的衰减方式。其次，由于ICN缓存的层次性，各个节点统计到的频率是不一样的，同时它们之间会相互影响。本文根据ICN的特点给出了网络中协同更新内容频率的方式。并利用该频率甄选出值得缓存的内容和计算出对应的存活时间。最后，在完成缓存内容的预处理后，本文根据节点之间维护的信息，将上游请求的热门内容和下游的替换出来的内容对换；同时当上游节点存在缓存空间时，也可将下游替换出来的内容回退到上游节点，控制内容的合理分配。 通过仿真实验得到，本文的提出的对换回退缓存配置算法能够充分利用链路长度，保持缓存内容的多样性，减少网络访问的开销。
【关键词】：信息中心网络 存活时间机制 协同缓存 动态频率更新 内容对换回退
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究意义和相关研究现状11-12
• 1.3 本文主要工作12-13
• 1.4 本文结构安排13-15
• 第二章 ICN 设计和缓存技术综述15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 ICN 实现原型介绍15-21
• 2.3 缓存技术21-26
• 2.3.1 单个节点上缓存机制21-23
• 2.3.2 多个节点间的缓存机制23-26
• 2.3.3 缓存技术总结26
• 2.4 本章小结26-28
• 第三章 缓存内容存活时间研究28-33
• 3.1 引言28
• 3.2 传播内容的时效性28-30
• 3.3 缓存内容存活时间的设定30-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第四章 对换回退缓存算法的设计33-43
• 4.1 引言33
• 4.2 缓存配置问题描述33-35
• 4.3 内容的筛选和频率的协同计算35-39
• 4.3.1 节点选择与内容筛选35-37
• 4.3.2 内容频率的协同计算37-39
• 4.4 对换回退的设计39-42
• 4.5 本章小结42-43
• 第五章 仿真实现与结果分析43-51
• 5.1 仿真系统概要43-45
• 5.1.1 ICN 仿真平台43-44
• 5.1.2 Zipf 内容规则44-45
• 5.2 仿真缓存结构设计45-46
• 5.3 仿真结果分析46-50
• 5.3.1 缓存算法的命中率比较47-48
• 5.3.2 平均减少跳数对比48-49
• 5.3.3 平均链路访问压力比49-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第六章 总结与展望51-54
• 6.1 本文工作总结51-52
• 6.2 将来工作的展望52-54
• 6.2.1 缓存的一致性52
• 6.2.2 路由算法的结合52-53
• 6.2.3 仿真平台的功能提升53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-60
• 附录60-61
• 详细摘要61-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 林闯;雷蕾;;下一代互联网体系结构研究[J];计算机学报;2007年05期

  本文关键词：ICN下一种对换回退缓存技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：293239