內容中心網絡緩存管理及配置方法研究.pdf

1、隨著互聯網規(guī)模的不斷擴大和應用的變化，以“IP地址為中心”的互聯網架構暴露出了一系列的問題，比如效率低、安全性差、移動性差等。為了解決互聯網的這種弊端，一種徹底的做法是設計一種“以信息為中心”(ICN：Information Centric Network)的網絡架構。其中，內容中心網絡CCN(Content Centric Network)是一種受到廣泛關注的ICN網絡架構。網絡節(jié)點內嵌緩存是CCN的一個重要功能，因此設計合理的緩存管

2、理方案和緩存配置對改善網絡性能有著重要的作用。
　　在CCN網絡緩存管理問題研究中，為提高網絡性能，現有研究大多從獨立緩存和協作緩存兩方面考慮。在獨立緩存方案中，節(jié)點獨立決策內容緩存會導致信息冗余資源浪費。在協作緩存方案中，相互發(fā)送緩存信息會導致較大通信開銷，集中計算內容緩存位置會導致擴展性差、不適應內容動態(tài)變化等缺點。針對這些不足，本文提出了基于內容流的緩存管理機制。該機制通過建立緩存模型規(guī)劃出內容流在各節(jié)點的緩存比例，并結合改

3、進的LCD緩存策略和改進的LRU替換策略來決策內容的緩存位置，最后本文通過仿真驗證了該機制的有效性。
　　內容流行度是指網絡中內容被請求的概率，反應了內容的流行程度。根據流行度來決策內容的緩存位置，可以很大程度地改善網絡性能。于是本文又提出了基于內容流行度的協作緩存管理機制。在實際網絡中內容流行度難以統計，對此，該機制通過包發(fā)送內容流行度統計信息和interest報文捎帶內容流行度統計信息兩種方案加以實現。兩種方法分別通過包和in

4、terest報文向上級節(jié)點發(fā)送內容流行度信息，網絡中每個節(jié)點維護一張內容流行度統計表用以周期協作統計這些信息，內容返回則根據本地節(jié)點內容流行度統計表來決策。最后，本文通過仿真驗證了兩種緩存方法在改善網絡性能上的高效性。
　　在CCN網絡緩存配置問題研究中，現有研究多考慮在固定緩存容量基礎上獲取網絡流量效益最大化，往往忽視緩存容量配置對網絡性能的影響。對此，本文提出一種基于內容流的緩存容量配置方法。該方法以流在各節(jié)點上分配的緩存比例