Web預(yù)取與緩存一體化模型研究.pdf

1、緩存技術(shù)和預(yù)取技術(shù)是解決Web訪問(wèn)延遲問(wèn)題的主要方案。雖然緩存技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上有著非常廣泛的應(yīng)用，但是單純的緩存機(jī)制只是利用WWW的訪問(wèn)模式的時(shí)間局部性，對(duì)于未曾訪問(wèn)過(guò)的內(nèi)容無(wú)法緩沖，響應(yīng)性能依然得不到很大改善。而預(yù)取技術(shù)是緩存技術(shù)的一種有效補(bǔ)充手段，是突破緩存性能上限的最有效的方法。預(yù)取可以對(duì)用戶未請(qǐng)求過(guò)的頁(yè)面進(jìn)行緩沖，是一種主動(dòng)的高速緩沖，是緩沖機(jī)制由時(shí)間局部性向空間局部性的擴(kuò)展。預(yù)取技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中必須解決好兩個(gè)問(wèn)題，一是預(yù)測(cè)——推

2、測(cè)用戶將要訪問(wèn)的Web對(duì)象，決定哪些Web對(duì)象值得預(yù)取；二是預(yù)取控制，其效果將直接決定預(yù)取技術(shù)能否在較大范圍中推廣而不對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此需要根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)決定實(shí)際預(yù)取哪些Web對(duì)象、具體預(yù)取多少Web對(duì)象，避免消耗過(guò)多的網(wǎng)絡(luò)資源。預(yù)取技術(shù)和緩存技術(shù)的結(jié)合可以在Web應(yīng)用中大大減少用戶請(qǐng)求后的等待時(shí)間。本文提出了在預(yù)取緩存一體化條件下的預(yù)取控制策略，并給出了Web對(duì)象可預(yù)取性的度量方法。 論文首先介紹了互聯(lián)網(wǎng)所面臨的

3、問(wèn)題及解決方案。然后闡述了緩存和預(yù)取技術(shù)的基本概念及緩存系統(tǒng)和預(yù)取系統(tǒng)的分類與結(jié)構(gòu)，并總結(jié)了現(xiàn)有的緩存替換算法和特點(diǎn)，以及現(xiàn)有預(yù)測(cè)算法和預(yù)取控制策略。 接著，介紹了序列模式挖掘相關(guān)知識(shí)，并詳細(xì)描述了本文預(yù)測(cè)模型中采用的基于位圖深度優(yōu)先挖掘算法。該序列模式挖掘采用不同于傳統(tǒng)序列挖掘的寬度優(yōu)先，而是采用基于字典樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的深度優(yōu)先，同時(shí)采用位圖保存和計(jì)算各序列的支持度，能夠較迅速的挖掘出頻繁序列。 然后，詳細(xì)討論了Web對(duì)象

4、的可預(yù)取性概念及相應(yīng)的度量方法。接著在考慮預(yù)取-緩存交互的情況下，建立了三種預(yù)取控制模型，通過(guò)分析預(yù)取控制的代價(jià)函數(shù)，得到進(jìn)行有效預(yù)取控制的閾值，并討論了預(yù)取閾值的下限。預(yù)取那些被訪問(wèn)概率超過(guò)閾值的對(duì)象，能夠使得預(yù)取代價(jià)最小，從而達(dá)到進(jìn)行有效預(yù)取控制的目的。模擬實(shí)驗(yàn)表明，在預(yù)取與緩存交互的條件下，該控制模型能夠較好地控制預(yù)取，減少系統(tǒng)資源和網(wǎng)絡(luò)資源的過(guò)度消耗。同時(shí)給出在不同緩存容量大小和替換算法條件下的真實(shí)日志的應(yīng)采用的預(yù)取閾值。