內容中心網絡的緩存機制研究.pdf

1、隨著流媒體等新業(yè)務在互聯(lián)網流量中所占比重不斷增加，以及云計算、物聯(lián)網、社交網絡等新型網絡應用的出現(xiàn)，使得互聯(lián)網應用從以面向主機的端到端通信模式為主轉向以用戶驅動的信息內容獲取為主。傳統(tǒng) TCP/IP網絡在可擴展性、移動性及安全性等方面存在諸多挑戰(zhàn)。因此信息中心網絡(Information Centric Networks，ICN）體系結構被提出，其中內容中心網絡（Content Centric Networks， CCN）是最具代表性的

2、信息中心網絡架構。
　　內容中心網絡CCN把內容當成基本的實體，每個內容都有一個全局唯一的命名標識。根據(jù)內容名稱對內容進行定位、路由與傳輸，CCN從根本上改變了數(shù)據(jù)包的封裝結構和尋址方式，關注點從地址和主機轉移到內容本身。CCN的關鍵技術之一就是利用網內緩存技術提高網絡資源利用率，減少用戶訪問內容的延遲。CCN當前所采用的方法是處處緩存策略，該策略使得數(shù)據(jù)包回傳路徑上的每個網絡節(jié)點都進行數(shù)據(jù)包緩存，易造成嚴重內容冗余，減少了緩存內

3、容的多樣性。為解決該問題，本論文從兩個不同的角度提出了兩種CCN緩存機制并進行了性能分析與評價及對比，具體內容如下：
　　提出了一種基于節(jié)點中心性度量的緩存機制（The node Centrality Metric based Caching，CMC）。CMC利用控制器獲取整個網絡的拓撲結構和緩存空間空閑率，根據(jù)拓撲的連接關系分別計算各節(jié)點的度中心性、緊密中心性和介數(shù)中心性，并將這三個度量和緩存空間空閑率作為緩存節(jié)點選擇的重要指標

4、。仿真實驗表明：與傳統(tǒng) CCN緩存機制相比，CMC可以有效地提高緩存內容命中率，降低獲取內容的跳數(shù)和平均請求時延。
　　提出了一種利用 K均值算法的緩存機制（K-means algorithm based Caching mechanism，KCache）。KCache利用控制器獲取各交換機上內容的請求次數(shù)以及網絡狀態(tài)信息，在控制器端使用自適應方式確定閾值選擇有效樣本，然后利用樣本數(shù)據(jù)確定緩存節(jié)點數(shù)，最后基于代價的方式對樣本進行分