本文關(guān)鍵詞：面向數(shù)據(jù)的內(nèi)容分發(fā)架構(gòu)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,人們對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容本身的需求越來(lái)越強(qiáng)烈,網(wǎng)絡(luò)的目的不再是主機(jī)到主機(jī)通信,而是實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的分發(fā)。目前廣泛應(yīng)用的CDN(Content Delivery Network)技術(shù)是一種“增量式”的解決方案,在一定程度上緩解了用戶對(duì)內(nèi)容的需求。CDN的基本思想是將用戶導(dǎo)向離其最近的服務(wù)器,并通過(guò)有效的管理機(jī)制達(dá)到負(fù)載均衡的效果。然而,CDN的實(shí)現(xiàn)機(jī)制仍然是主機(jī)到主機(jī)通信,并沒(méi)有考慮內(nèi)容屬性,不提供在內(nèi)容上細(xì)粒度的控制。另外,CDN沒(méi)有解決IP網(wǎng)絡(luò)在靈活轉(zhuǎn)發(fā)、安全性和數(shù)據(jù)分發(fā)方面的局限性且其部署復(fù)雜。 ICN (Information-Centric Networks)是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的一種“革新式”的以內(nèi)容為中心的網(wǎng)絡(luò)體系,它改變了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)端到端的通信傳輸機(jī)制,即拋棄了TCP／IP體系結(jié)構(gòu),從零開(kāi)始重新設(shè)計(jì)未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)。ICN從面向數(shù)據(jù)的角度解決了現(xiàn)有內(nèi)容分發(fā)技術(shù)的問(wèn)題,將內(nèi)容和終端的位置分離,用戶可以直接用想要請(qǐng)求的數(shù)據(jù)名字來(lái)獲取數(shù)據(jù)。ICN提供全網(wǎng)緩存,用戶請(qǐng)求可以被請(qǐng)求路徑上存儲(chǔ)了內(nèi)容副本的任意節(jié)點(diǎn)響應(yīng)。另外,在移動(dòng)性、安全性以及轉(zhuǎn)發(fā)靈活性等方面能提供更好的性能,適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)、大流量視頻、社交網(wǎng)絡(luò)等新型應(yīng)用模式。但是這種“革新式”的解決方案與現(xiàn)存的IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)法兼容,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本開(kāi)銷巨大,在實(shí)際應(yīng)用中阻礙較大。目前針對(duì)ICN的研究大多集中在路由協(xié)議、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、緩存機(jī)制等方面,在提高ICN與現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)施兼容能力方面相關(guān)工作并不多。 本文首先從傳統(tǒng)的ICN研究熱點(diǎn)——緩存機(jī)制出發(fā),設(shè)計(jì)了一種混合哈希路由緩存機(jī)制,通過(guò)選擇合適的路徑來(lái)提供緩存命中率和鏈路負(fù)載之間的折中,保證較優(yōu)的緩存命中率的同時(shí)最小化額外的鏈路負(fù)載。另外,我們主張緩存替換策略應(yīng)該與緩存機(jī)制相輔相成,針對(duì)該混合哈希路由緩存機(jī)制,我們提出了一個(gè)新的緩存替換策略LH-FU (Least Hop-Frequently Used),進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)緩存命中率。其次,為了使ICN體系結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的適用性、更高的可行性以及更可觀的經(jīng)濟(jì)效益,本文針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)容分發(fā)技術(shù)的不足,在分析CDN和ICN原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了部署在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的局部ICN方案——面向數(shù)據(jù)的內(nèi)容分發(fā)架構(gòu)。該架構(gòu)底層支持面向名字的路由協(xié)議,同時(shí)支持向下兼容(基于IP的路由)。我們的設(shè)計(jì)目標(biāo)是比傳統(tǒng)CDN架構(gòu)更簡(jiǎn)單,與“革新式”的ICN相比,能更好的與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施兼容。 我們?cè)谡鎸?shí)的域內(nèi)拓?fù)渖线M(jìn)行了大量的仿真來(lái)評(píng)估混合哈希路由方案,將其與其他緩存機(jī)制進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,混合哈希路由在緩存命中率和鏈路負(fù)載指標(biāo)上的綜合表現(xiàn)優(yōu)于其他方案,保證緩存命中率的同時(shí)有效降低了域內(nèi)鏈路負(fù)載,使用戶獲得更優(yōu)的體驗(yàn)質(zhì)量。另外,通過(guò)將LH-FU與不同的緩存機(jī)制組合試驗(yàn)驗(yàn)證了LH-FU與混合哈希路由方案協(xié)作能進(jìn)一步提高緩存命中率。最后,部署了一個(gè)簡(jiǎn)易的系統(tǒng)原型驗(yàn)證我們架構(gòu)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：信息中心網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)容分發(fā) 哈希路由 協(xié)作緩存
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.02
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 論文研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 ICN的緩存機(jī)制13-14
• 1.2.2 ICN的未來(lái)方向14
• 1.3 論文主要內(nèi)容14-15
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第2章 CDN、ICN基本原理與技術(shù)17-26
• 2.1 CDN基本原理17-19
• 2.2 ICN基本原理19-24
• 2.2.1 IP網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)19-20
• 2.2.2 ICN基本原理20-22
• 2.2.3 ICN關(guān)鍵技術(shù)22-23
• 2.2.4 ICN的優(yōu)勢(shì)23-24
• 2.3 ICN方案舉例24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 混合哈希路由方案和緩存替換策略26-33
• 3.1 哈希路由工作機(jī)制26-27
• 3.2 對(duì)稱、非對(duì)稱和多播哈希路由27-29
• 3.3 混合哈希路由方案29-30
• 3.4 緩存替換策略LH-FU30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 第4章 面向數(shù)據(jù)的內(nèi)容分發(fā)架構(gòu)設(shè)計(jì)33-42
• 4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)和關(guān)鍵技術(shù)33-37
• 4.1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)與原理33-34
• 4.1.2 HTTP協(xié)議34-36
• 4.1.3 反向代理模式36-37
• 4.2 面向數(shù)據(jù)的內(nèi)容分發(fā)體系結(jié)構(gòu)37-40
• 4.2.1 系統(tǒng)框架描述37-39
• 4.2.2 ICN功能擴(kuò)展39-40
• 4.3 本章小結(jié)40-42
• 第5章 實(shí)驗(yàn)仿真及結(jié)果分析42-62
• 5.1 仿真工具42-45
• 5.1.1 ICN試驗(yàn)技術(shù)簡(jiǎn)介42
• 5.1.2 仿真配置和通信模型42-45
• 5.2 算法實(shí)現(xiàn)45-48
• 5.2.1 HR Hybrid SMA實(shí)現(xiàn)46-47
• 5.2.2 LH-FU替換策略的實(shí)現(xiàn)47-48
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析48-57
• 5.3.1 評(píng)估HR Hybrid SMA機(jī)制48-54
• 5.3.2 評(píng)估LH-FU算法54-57
• 5.4 系統(tǒng)原型部署與測(cè)試57-61
• 5.4.1 系統(tǒng)原型部署57-58
• 5.4.2 功能測(cè)試58-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第6章 結(jié)束語(yǔ)62-64
• 6.1 全文總結(jié)62-63
• 6.2 未來(lái)展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果68-69
• 致謝69

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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7 唐建強(qiáng);標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)攻擊防御與安全移動(dòng)性管理技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2014年

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：282722