本文選題：信息中心網(wǎng)絡 + 網(wǎng)內(nèi)緩存�。� 參考：《河南科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)流量的不斷增加,傳統(tǒng)的以主機為中心的網(wǎng)絡體系架構(gòu)正在面臨著一系列的挑戰(zhàn)。一方面,網(wǎng)絡流量過載容易導致訪問過程中出現(xiàn)較大的時延;另一方面,網(wǎng)絡數(shù)據(jù)存在大量的冗余但能被重復利用的部分相當小。為適應海量、異質(zhì)信息的訪問,信息中心網(wǎng)絡(ICN)采用以信息為中心的網(wǎng)絡通信模式取代傳統(tǒng)的以主機為中心的網(wǎng)絡通信模式,其泛在化、透明化的網(wǎng)內(nèi)緩存能夠存儲經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)的內(nèi)容,提高了用戶獲取內(nèi)容的效率和網(wǎng)絡資源的利用率。ICN中緩存策略的好壞直接影響著網(wǎng)絡的傳輸性能,現(xiàn)有的緩存方案普遍存在著緩存冗余過多、緩存利用率低以及緩存內(nèi)容差異率低等問題。為此,本文基于細粒度的緩存管理,提出了一種基于內(nèi)容分塊流行度和緩存收益的緩存策略(PGBCS),在一定程度上提升了網(wǎng)絡的傳輸性能。主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新之處如下:1.基于細粒度的緩存管理,提出了一種通過比較節(jié)點緩存的綜合收益尋找最佳放置節(jié)點的放置方法。首先,現(xiàn)有緩存策略的研究對象大多是內(nèi)容文件,這無法滿足ICN緩存細粒度化的特征,因此本文將內(nèi)容對象細化至chunk級別,實現(xiàn)了細粒度的緩存要求;其次,基于內(nèi)容分塊研究其流行度,文中為每個內(nèi)容分塊設定了一個價值指標,流行度越大的內(nèi)容分塊其價值越大;最后,在尋找內(nèi)容塊的最佳放置節(jié)點時,綜合度量影響緩存收益的幾個因素,找出能夠使整體緩存收益最大化的放置節(jié)點。2.提出了一種基于內(nèi)容分塊價值比較的緩存替換方法。節(jié)點緩存空間中內(nèi)容塊的價值隨著用戶的訪問頻率動態(tài)變化,為了使流行度高的內(nèi)容分塊有較高的緩存價值,文中設定內(nèi)容塊的價值隨著被訪問的次數(shù)呈指數(shù)增長,且隨著時間的推移呈指數(shù)衰減。當內(nèi)容塊的價值低于設定的閾值時,將內(nèi)容塊的標識設置成“可替換”,并將其所占用的空間視為空閑。當緩存空間已滿時,新到達的內(nèi)容塊通過價值比較優(yōu)先替換節(jié)點中價值最低的內(nèi)容塊。文中首先對信息中心網(wǎng)絡及網(wǎng)內(nèi)緩存的研究進行了綜述,并在此基礎上,詳細介紹了PGBCS緩存機制。為了驗證PGBCS的性能優(yōu)勢,本文選取了四種具有代表性的緩存方案,分別是LCE,RCOne,ProbCache和Betw。通過緩存命中率、用戶獲取內(nèi)容跳數(shù)、內(nèi)容差異率等幾個方面進行比較。實驗表明,相比于上述四種緩存方案,PGBCS在引入較小的額外流量的情況下,能夠較大的提高緩存性能。
[Abstract]:With the increasing of data traffic in the network, the traditional host-centric network architecture is facing a series of challenges. On the one hand, the overloading of network traffic easily leads to a large delay in the access process; on the other hand, there is a large amount of redundancy in the network data, but the part that can be reused is quite small. In order to adapt to the massive and heterogeneous information access, the information center network (ICN) adopts the information-centric network communication mode instead of the traditional host-centered network communication mode, which is ubiquitous. Transparent intra-network cache can store the forwarded content, which improves the efficiency of the user to obtain the content and the utilization of network resources. The cache policy in ICN directly affects the transmission performance of the network. The existing cache schemes generally have many problems, such as excessive cache redundancy, low cache utilization and low cache content difference rate. Therefore, based on fine-grained cache management, this paper proposes a cache policy (PGBCS) based on content partitioning popularity and cache income, which improves the transmission performance of the network to a certain extent. The main contents and innovations are as follows: 1. Based on fine-grained cache management, this paper proposes a method to find the best placement node by comparing the comprehensive benefits of node cache. First of all, most of the existing cache policy research objects are content files, which can not meet the characteristics of fine-grained chunk cache, so this paper refines the content object to chunk level to achieve fine-grained caching requirements. Based on the research on the popularity of content block, a value index is set for each content block. The greater the popularity of content block, the greater its value. Finally, when looking for the best placement node of content block, Synthetically measures several factors that affect the cache income, and finds out the placement node. 2. 2 which can maximize the overall cache revenue. A cache replacement method based on content block value comparison is proposed. The value of content block in node cache space changes dynamically with the user's access frequency. In order to make the content block with high popularity have higher cache value, the value of content block in this paper increases exponentially with the number of visits. And with the passage of time, the decay is exponential. When the value of a content block is below the set threshold, the identity of the content block is set to "replaceable" and the space it occupies is considered idle. When the cache space is full, the newly arrived content block replaces the lowest-value content block in the node by value priority. In this paper, firstly, the research of information center network and cache in network is reviewed, and on this basis, the mechanism of PGBCS cache is introduced in detail. In order to verify the performance advantages of PGBCS, this paper selects four representative caching schemes, namely, LCE-RCOne-ProbCache and Betw. Through cache hit rate, user get content hops, content difference rate and so on several aspects to carry on the comparison. The experimental results show that PGBCS can greatly improve the cache performance compared with the four cache schemes mentioned above.
【學位授予單位】：河南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP393.0

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本文編號：2110963